黑洞在暗物质中的惯性合并过程中的质量与自旋共演化

在嵌入暗物质尖峰中的极端/中间质量比惯性合并事件（E/IMRIs）中，次级黑洞可以吸积来自周围星系 Halo 的无碰撞性粒子。我们研究了伴随黑洞的自旋如何控制这一过程，以及随之而来的反馈对伴随黑洞自旋矢量大小与方向的影响。我们发现，更高的自旋会抑制质量吸积速率，但增强由吸积引起的扭矩，导致自旋减缓和在星系尺度上使伴随黑洞的自旋与轨道平面保持准共轭。无碰撞暗物质吸积普遍地在质量-自旋关联上留下了一种近乎普遍的特征，其自旋演化参数为 $s \simeq 2.8$，这远高于典型天体物理环境中的情况，基本独立于局部暗物质密度和尖峰斜率。这种自旋减缓的过程在天体物理上相关的时间尺度上进行，因此对快速自旋的IMRI伴随黑洞的观测将排除密集暗物质环境的可能性，这提供了补充于动力学摩擦之外的约束。