完美流体暗物质环绕下 Bardeen 黑洞周围测试粒子的动力学

我们研究了 (i) 中性测试粒子、(ii) 带磁荷测试粒子与 (iii) 测试磁偶极子在完美流体暗物质(PFDM)环绕的规则 Bardeen 黑洞周围的动力学。我们展示了黑洞磁荷与周围 PFDM 参数如何影响测试粒子的最内稳定圆轨道(ISCO)半径。我们发现，ISCO 半径受到磁荷参数与完美流体暗物质联合作用的强烈影响。黑洞磁荷参数 $g$ 与完美流体暗物质的联合作用可模拟黑洞转动参数直至 $a/M\approx 0.9$。观察到磁偶极子的 ISCO 在磁相互作用参数 $\beta$ 超过所计算上限值时消失。该上限随暗物质与磁荷参数的增大而减小。最后，作为天体物理应用，我们分析了 Kerr 黑洞自旋与规则 Bardeen 黑洞磁荷对于不同暗物质参数值的简并效应，其给出与磁星 PSR J1745-2900（绕超大质量黑洞人马座 A* 轨道运行）相同参数 $\beta=10.2$ 的磁偶极子完全相同的 ISCO 半径值。