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量子波暗物质中的黑洞

广义相对论与量子宇宙学 2023-01-31 v2 星系天体物理

摘要

在这项工作中,我们探讨了模糊暗matter(FDM)(或称波暗matter)晕对超大质量黑洞(SMBH)的影响。此类暗matter引入了孤子核密度剖面,我们理想地将其视为包围位于其中心的 SMBH 的球对称分布。在此方向上,我们获得了由黑洞与暗matter时空几何联合得到的新度规。我们将该解应用于两个已知的 SMBH——Sgr. A* 和 M87*,并利用 EHT 关于阴影直径的经验数据,在给定玻色子质量 mbm_\text{b} 某些取值下约束孤子核半径 rcr_\text{c}。进而,我们基于此类约束并相对于静态观测者考察了阴影半径的行为。我们发现,在 robs<rcr_\text{obs}<r_\text{c}robs>rcr_\text{obs}>r_\text{c} 区域观测到的阴影大小不同,且对于 mb<1022m_\text{b}<10^{-22} eV 的偏差更大。关于阴影行为,我们还分析了孤子剖面在对薄吸积盘上的效应。孤子暗matter效应通过事件视界附近光度的变化显现。我们还分析了弱偏转角和由孤子效应产生的爱因斯坦环。我们发现,对于靠近 SMBH 且碰撞参数与孤子核相当的光源,其偏差相当显著,优于阴影大小的偏差。我们的结果表明,利用星系中心的 SMBH 有可能实验探测到孤子暗matter效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.00523,
  title  = {Black hole in quantum wave dark matter},
  author = {Reggie C. Pantig and Ali Övgün},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.00523},
  year   = {2023}
}

备注

19 pages, 9 figures, 2 tables. Finalized version of the paper