暗物质尖峰中修正引力下的致密双星并合率
广义相对论与量子宇宙学
2024-12-23 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
在本研究中，我们探讨了修正引力对超大质量黑洞(SMBH)周围暗物质尖峰内致密双星并合率的影响。具体而言，我们计算了在Hu-Sawicki 引力和Dvali-Gabadadze-Porrati (nDGP)引力的正常分支中，涉及原初黑洞(PBH)和/或中子星(NS)的双星并合率，并采用了三种SMBH质量函数：Benson、Vika和Shankar。结果表明，与广义相对论(GR)相比，在这些引力模型中，PBH-PBH和PBH-NS双星的并合率预测值持续更高，特别是在较低的SMBH质量和更陡峭的暗物质尖峰密度轮廓下。将预测的并合率与LIGO-Virgo观测结果进行比较，以约束理论参数。我们特别发现，与GR相比，在修正引力情景下，暗物质尖峰密度轮廓更陡峭。当与当前对PBH丰度的观测约束进行比较时，对于给定的并合率，Hu-Sawicki 模型允许的质量范围比nDGP模型更宽。结果高度依赖于SMBH质量函数的选择，Vika和Shankar质量函数预测的丰度较低。结果对所假设的引力情景和SMBH质量函数的高度敏感性表明，在对致密双星并合率以及因此对PBH性质做出相对稳健的预测时，必须纳入相应的理论不确定性。
引用
@article{arxiv.2408.11995,
title = {Compact Binary Merger Rate with Modified Gravity in Dark-Matter Spikes},
author = {Saeed Fakhry and Sara Gholamhoseinian and Marzieh Farhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.11995},
year = {2024}
}
备注
24 pages, 9 figures, refs added, Accepted Version