自互作用暗物质尖峰与最终太阳系问题：来自NANOGrav 15年引力波背景的贝叶斯约束
宇宙学与河外天体物理
2026-02-10 v4 高能天体物理现象
广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
围绕合并超大质量黑洞（SMBHs）的自互作用暗物质（SIDM）密度尖峰可能能够提供所需的动力学摩擦力，以缩小从到的二元系统，从而解决长期存在的“最终太阳系问题”。将二元-暗核系统嵌入宇宙人口模型中，我们在引力波辐射与SIDM阻力的共同作用下演化二元系统的轨道，计算其结果对纳米赫兹引力波背景的贡献，并与NANOGrav 15年脉冲计数据进行对照。通过高斯过程加速的马尔可夫链蒙特希洛采样进行六参数贝叶斯分析，对横截面积/质量比和最大圆形速度值给出后验约束，这些约束与独立的星系旋转和团体透镜观测结果一致。在此参数空间内，SIDM尖峰保持完整，提供足够的摩擦力克服星体耗尽障碍，并产生与NANOGrav信号以及现象学天体物理模型相匹配的特征应变谱。
引用
@article{arxiv.2506.18153,
title = {Self-Interacting Dark-Matter Spikes and the Final-Parsec Problem: Bayesian constraints from the NANOGrav 15-Year Gravitational-Wave Background},
author = {Shreyas Tiruvaskar and Chris Gordon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.18153},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 4 figures, v4: reflects published version