冷矢量暗物质环境中的极端质量比旋近

关于星系和星系团中观测到的暗物质密度分布，标量暗物质情景此前已被研究，通过引力波观测在可测量的信噪比下探测其可能性。在本研究中，我们考虑由大质量矢量场描述的暗物质，也称为Proca场。在黑洞附近显式构造了密度分布，覆盖广泛的暗物质质量范围 $\mu\sim 10^{-10}-10^{-15}{\mathrm{eV}}$，使其同时展现粒子性和波动性特征。在粒子区域，暗物质密度分布的计算具有解析可处理性，而在波动区域我们发现数值计算更为方便。然而，在外部区域，周围暗物质假设遵循破缺幂律分布，由具有中心尖峰的Navarro-Frenk-White (NFW)轮廓表示。为研究矢量暗物质在引力波谱中的可探测性，我们模拟了一个恒星质量黑洞（$1M_{\odot}$）在这样一个矢量暗物质环境中旋近进入一个质量为 $10^4M_{\odot}$ 的Schwarzschild黑洞。在此设置下，我们分析了矢量暗物质引起的引力波应变中的相位偏移，并对即将到来的LISA观测进行了Fisher预报，特别关注暗物质在粒子区和波动区的不同特征。此外，大部分重要结果已与标量暗物质情形进行了比较。