演化暗物质星系中原始黑洞的二进制合并

我们考察了围绕原始成对 primordial 黑洞的暗物质星系对其轨道演化和黑洞合并率的影响。由于暗物质壳层的非球形（非径向）收缩，每个壳层在第一次收缩时会沿着对应零角动量半径矢量的方向穿过星系中心。由于壳层收缩是一个连续过程，在每个时间点的瞬间，星系中心都存在非零的暗物质密度。这种密度由气体密度扰动以及其他原始黑洞的引力场所影响。由暗物质粒子在成对黑洞的散射导致其轨道运动能量损失，从而加速成对黑洞的合并。在原始黑洞质量约为 $30M_\odot$ 时，存在暗物质星系中的黑洞合并率是没有此类星系的合并率的数倍。