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具有暗物质尖峰的引力波:综合效应

广义相对论与量子宇宙学 2018-03-16 v2 星系天体物理

摘要

研究表明,中等质量黑洞(IMBH)周围的暗物质(DM)亚晕可重新分布为尖峰,称为 DM 尖峰。我们考虑一个由包含非湮灭 DM 粒子的 DM 尖峰中的 IMBH 和绕其运行的小黑洞(BH)组成的中等质量比旋进系统。我们研究该系统产生的引力波(GWs),并在综合考虑尖峰的引力拉引、动力学摩擦和吸积的情况下分析波形,并计算由此引起的时间差和相位差。我们发现,在一定的频率范围内,对于较小的中心 IMBH 和较大的 DM 密度,系统的旋进时间显著缩短。对于质量为 105M10^5M_\odot 的中心 IMBH,并合时间提前,这可被 LISA、太极和天琴区分。我们关注吸积效应并将其与引力拉引和摩擦效应进行比较。我们发现,与小 BH 的初始质量相比,吸积质量是一个小量,且相较于摩擦,吸积效应不明显。然而,吸积引起的累积相移足够大,可被 LISA、太极和天琴探测到,这表明在 GWs 探测中不能忽略吸积效应。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.09706,
  title  = {Gravitational waves with dark matter minispikes: the combined effect},
  author = {Xiao-Jun Yue and Wen-Biao Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.09706},
  year   = {2018}
}

备注

10 pages, 14 figures