潮汐压缩暗物质团块的耀发
高能天体物理现象
2016-02-17 v2 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们探讨了超大质量黑洞（SMBHs）对暗物质团块（DMCs）进行潮汐压缩事件（TCEs）的物理机制及观测后果。我们的解析计算表明，逼近 SMBH 远小于潮汐半径的 DMC 在过近心点后不久，会沿垂直于轨道平面的轴线发生显著压缩。对于由自湮灭暗物质粒子组成的 DMC，我们发现 DMC 密度和速度弥散的增加导致湮灭率发生耀发，这对于速度依赖的湮灭截面最为明显。如果湮灭的最终产物是光子，这将产生伽马射线耀发，对于一系列模型参数，可被 Fermi 望远镜探测到（且可能已被探测到）。如果暗物质湮灭的最终产物是相对论性电子和正电子，且局部磁场足够大，DMC 的 TCE 可以导致同步辐射耀发。最后，DMC 的 TCE 除了仅由轨道运动辐射的引力波外，还会产生引力波爆发，并具有不同的频谱。这些暂现现象为探索暗物质的性质提供了有趣的新途径。
引用
@article{arxiv.1511.02232,
title = {Flaring of tidally compressed dark-matter clumps},
author = {Yacine Ali-Haïmoud and Ely D. Kovetz and Joseph Silk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.02232},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 6 figures; Minor changes; Version as published in PRD