黑洞双星系中的相对论标量暗物质阻力
广义相对论与量子宇宙学
2025-07-29 v1 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
摘要
黑洞周围的暗物质可以通过动力学摩擦和吸积产生阻力，可能影响双星系统的轨道演化和引力波辐射。虽然标量场暗物质的动力学摩擦在相对论框架下已为单个黑洞所研究，但双星黑洞（BBH）的情况却鲜有探讨。作为第一步，我们进行了一系列面向 BBH 的二维广义相对论模拟，构建了一个渐近均匀标量场背景的风洞。我们提取了作用于双星的阻力、扭矩、质量和电荷吸积，并分析了其随双星间距、速度和标量场参数的依赖性。我们发现，双星的阻力并非两个孤立黑洞的简单叠加；伴侶的存在修改了引力尾流，导致显著的非线性效应。这种额外的力和扭矩可以（从原理上说）修改轨道坠落，诱发引力波信号的相位偏移。
引用
@article{arxiv.2507.18934,
title = {Relativistic scalar dark matter drag forces on a black hole binary},
author = {Shuo Xin and Elias R. Most},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.18934},
year = {2025}
}