暗物质：中等质量比旋近事件的高效催化剂

如果一个恒星级致密天体（如黑洞（BH）或中子星）旋入一个 $(10^3 \sim 10^5)\,M_\odot$ 的中等质量黑洞（IMBH），则会产生引力波（GWs）。此类系统可能在球状星团（GC）或核星团（NSC）的中心产生，被称为中等或极端质量比旋近（IMRI 或 EMRI）。受近期关于暗物质微尖峰可能在 IMBH 周围形成的建议的启发，我们研究了相对于 DM 的动力学摩擦对 IMRI/EMRI 并合率的影响。我们发现 IMBH 与 BH 和 NS 的并合时标会缩短两到三个数量级。结果，IMRI/EMRI 的事件率相对于无 DM 微尖峰的情况增强了数个数量级。在最极端的情况下，IMBH 较小且 DM 微尖峰具有陡峭的密度轮廓，GC 和 NSC 中的所有 BH 可能都被耗尽，从而与 NS 的并合将主导当前的 IMRI/EMRI。我们的结果表明，低于 $10^4 \,M_\odot$ 的 IMBH 的质量函数会带有 DM 微尖峰分布的特征，因为这些低质量 IMBH 在 DM 微尖峰存在下可通过与 BH 和 NS 并合而高效增长。未来的天基 GW 探测器，如 LISA、太极和天琴，可以测量 IMRI/EMRI 率，从而约束 IMBH 周围 DM 的分布。