大质量黑洞周围的暗物质分布：广义相对论分析
星系天体物理
2013-12-05 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
星系中心的冷暗物质将因大质量黑洞的存在而重新分布。这种重新分布可以使用 Gondolo 和 Silk 开创的方法来确定：从暗物质的模型分布函数开始，绝热地“生长”黑洞，同时保持运动的绝热不变量恒定。与 Gondolo 和 Silk 采用牛顿理论并结合临时修正因子来模拟广义相对论效应的方法不同，我们利用黑洞的精确 Schwarzschild 几何完全相对论性地进行了计算。我们发现，暗物质密度通常在 r=2R_S 处消失，而非 Gondolo 和 Silk 发现的 4R_S，其中 R_S 是 Schwarzschild 半径，并且非常靠近黑洞的尖峰达到了显著更高的密度。我们应用相对论绝热生长框架，获得了针对具有核初始分布和尖峰初始分布的最终暗物质密度。除了这些结果对间接探测估计的影响外，我们还表明，对于可能在测试黑洞无毛定理方面成为候选者的绕黑洞运行恒星而言，此类暗物质尖峰的引力效应显著小于黑洞的相对论效应，包括参考系拖曳和四极矩效应。
引用
@article{arxiv.1305.2619,
title = {Dark matter distributions around massive black holes: A general relativistic analysis},
author = {Laleh Sadeghian and Francesc Ferrer and Clifford M. Will},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.2619},
year = {2013}
}
备注
18 pages, 5 figures, submitted to Phys. Rev D