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关于 Schwarzschild 黑洞周围显现性暗物质的研究

广义相对论与量子宇宙学 2024-06-11 v2

摘要

灵感来源于最近研究的两种不同暗物质框架:一种是源于纠缠熵非局域效应产生的引力(以参数 ξ(M)\xi(M) 和零点尺度长度 ll 为特征),另一种是将暗能量视为超导介质(以参数 η(M)\eta(M) 和屏幕长度参数 λG\lambda_{\rm G} 为特征),本文推导了这两种暗物质模型环绕黑洞的球形解。分析了这两种框架对超大质量黑洞(SMBH)的影响,通过结果对比零区域和黑洞阴影的偏离。利用现有EHT数据对Sgr. A*和M87*的约束参数 ξ\xiη\eta(在3σ\sigma水平)被找到。这些约束允许推断有效质量 MM,从而导致测量不确定性;相反,如果已知有效质量,则还可推断与 ξ\xiη\eta 相关的常数。前一种框架还引入了阿佩尔函数(一种二元超几何函数),分别允许对宏观黑洞和(假设的)微观黑洞进行分析。该框架发现相对于Schwarzschild情形,零区域的半径显著减小。然而,阴影半径则呈相反趋势。后一种框架的数值分析结果显示,光子球和阴影半径均呈增加趋势。值得注意的是,研究还表明对于SMBH来说,λG\lambda_{\rm G}的放大效应大于尺度长度 ll。最后,以约束结果为例,M87*的 ξ\xi上限表明,导致偏离的有效质量约为 2.4×1020M2.4\times 10^{20} M_{\odot},给定观测到的米氏常数为 5.4×1010 m/s25.4\times 10^{-10} \text{ m/s}^2

关键词

引用

@article{arxiv.2405.07531,
  title  = {Apparent and emergent dark matter around a Schwarzschild black hole},
  author = {Reggie C. Pantig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.07531},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 12 figures, 1 table. Accepted for publication at PDU