旋转暗物质尖峰中的极端质量比旋近
广义相对论与量子宇宙学
2025-08-19 v2 高能天体物理现象
摘要
来自极端质量比旋近(EMRIs)的引力波(GW)信号是激光干涉空间天线(LISA)的关键观测目标。波形可能会受到中心黑洞(BH)周围天体物理环境的影响,特别是周围暗物质(DM)分布的影响。在这项工作中,我们考虑了中心克尔黑洞周围旋转暗物质“尖峰”的效应,并评估了LISA对其的可探测性。我们使用旋转尖峰的全相对论模型,研究了其对旋近过程以及由此产生的引力波信号的影响。我们计算了相位差和失配度,以量化主黑洞的自旋如何影响双星动力学和引力波形。我们表明,由主黑洞自旋引起的修正改善了LISA对暗物质尖峰的探测前景,并且在未来的参数估计研究中必须加以考虑。我们还在后牛顿理论框架内估计了环境如何影响背景度规,并表明对于我们考虑的系统,这种效应大多可以忽略不计。
引用
@article{arxiv.2505.04697,
title = {Extreme mass ratio inspirals in rotating dark matter spikes},
author = {Soumodeep Mitra and Nicholas Speeney and Sumanta Chakraborty and Emanuele Berti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.04697},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 11 figures