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黑洞周围玻色-氦气凝聚暗物质的平衡核心与涡旋解

星系天体物理 2026-05-29 v1 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学 数学物理 math.MP

摘要

我们构建了围绕点状引力源(代表黑洞)的玻色-氦气凝聚暗物质(BEC DM)的平稳解。该问题针对一般轴对称配置进行形式化,重点关注两种情况:基态核心解和第一个非零扭数配置对应的线涡旋解。通过虚时方法求解平稳方程,使我们能够构建跨越广泛自相互作用和黑洞质量范围内的解的系列。我们分析了这些参数对密度分布及解稳定性的影响,通过基于焓函数的转折点准则评估解的稳定性,以识别每一族解的稳定与不稳定分支。在过去的研究中,已证明球形核心解在非相互作用情形(g=0g=0)下作为黑洞周围BEC DM坍缩的吸引子,从而支持其天体物理相关性。在本工作中,存在吸引型自相互作用(g<0g<0)配置的最高质量,使我们能够推断这些解在该情形下亦可能出现的参数组合。基于此图景,我们表明,黑洞周围的稳定涡旋BEC DM解同样可以存在,其稳定性特征表明这些配置可能与实际的形成情景相容。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.29069,
  title  = {Equilibrium Core and Vortex Solutions of Bose Einstein Condensate Dark Matter around a Black Hole},
  author = {Ivan Alvarez-Rios and Francisco S. Guzman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.29069},
  year   = {2026}
}

备注

11 pages, 5 figures, accepted for publication in Phys. Rev. D