标量暗物质产生的黑洞毛发

我们证明被标量暗物质包围的黑洞会发展出标量毛发。这是对 Jacobson 所指现象的一般化：最小耦合标量在场远处具有非平凡时间依赖性时会使黑洞带有毛发。在我们的情况中，时间依赖性源于具有非零质量的标量场的振荡。我们系统地探索了不同标量质量下黑洞周围的标量分布。在小质量极限下，标量场在大半径 $r$ 处具有 $1/r$ 分量，与 Jacobson 的结果一致。在大质量极限下（康普顿波长与视界同阶或更小），标量场呈 $1/r^{3/4}$ 分布，在视界附近产生堆积，而中间质量则出现明显节点。因此，黑洞周围的暗物质分布虽然难以测量，却包含了暗物质粒子质量的信息。作为一个应用，我们考虑了 M87 中心最近由事件视界望远镜成像的超大质量黑洞。其视界尺寸大致等于质量为 $10^{-20}$ eV 的标量粒子的康普顿波长。我们讨论了在 $10^{-20}$ eV 或更低质量的模糊暗物质情况下，预期的视界附近标量堆积的启示。