黑洞双星在暗物质尖峰中的多信使探测

我们研究了位于星系核中心的高质量比例黑洞双星的轨道衰落问题。该双星位于由通过黑洞增长阶段吸积形成的浓密暗物质尖峰所包围的中心黑洞周围。在该尖峰中，暗物质发生强烈的自湮化作用，产生一种受尖峰密度高度敏感的紧致$\gamma$射线辐射源，而双星在引力波频率上可被LISA探测到。随着轨道衰落的双星与周围暗物质粒子相互作用，它们会改变尖峰的密度，从而影响暗物质湮化的$\gamma$射线通量。我们展示，随着双星穿过LISA探测波段，尖峰自湮化辐射功率会因初始密度轮廓和双星质量比例的不同，降低至初始值的10%至90%。这为通过星系核的多信使观测提供了间接探测暗物质的新机会。