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波暗物质对等质量黑洞并合的影响

广义相对论与量子宇宙学 2024-05-29 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

要使暗物质能够通过双黑洞的引力波被探测到,其在双黑洞附近的密度必须高于平均密度。对于轻的(类波)暗物质,双星之间的暗物质密度可通过来自周围环境的吸积而显著增强。本文表明,由此产生的对等质量双星最后十个轨道的相位偏移效应,在标量粒子的康普顿波长与轨道间距相当即 2π/μd2\pi/\mu\sim d 时达到最大。该效应的现象学不同于通常讨论的通道——后者由动力学摩擦(沿轨道路径)以及能量和角动量辐射驱动相位偏移——而是主要由朝向黑洞间过密度区的径向力(径向的时空曲率)所主导。尽管我们的数值研究将我们限制在同等量级尺度上,但该效应可能在更大间距和/或粒子质量下持续存在,并在双星的并合历史中发挥重要作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.18156,
  title  = {The effect of wave dark matter on equal mass black hole mergers},
  author = {Josu C. Aurrekoetxea and Katy Clough and Jamie Bamber and Pedro G. Ferreira},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.18156},
  year   = {2024}
}

备注

4 pages, 4 figures, 1 appendix, 1 movie: https://youtu.be/2VJIfqCp7D8. Matches version published in PRL