慢旋转黑洞嵌入物质环境的几何性质

天体物理学中的黑洞嵌入周围的暗物质和可见物质，该环境可对时空产生可测量的扰动。我们构建了一个自洽的时空模型，描述慢旋转的黑洞嵌入外部物质分布，暗物质星系暗面被建模为各向各异流体。在慢旋转近似框架下，我们捕获了主要的自转和框架漂移效应，同时保持解析透明性。我们表明，环境的存在与旋转会导致黑洞几何结构偏离真空情况下的几何结构，修改了惯性框架漂移、赤道圆形引力轨道、光环、最近稳定圆形轨道以及径向和垂直振荡频率。这些效应在轨道动力常数和振荡共振位置上产生系统性偏移。特别是，振荡频率比值表现出非单调行为，如局部最小值。我们进一步表明，这些特征取决于周围流体的角速度，反映了环境引力与框架漂移之间的相互作用。我们的结果表明，环境和旋转效应可在精密的强场探针中留下可观测的痕迹，尤其是极端质量比率脉冲，小扰动在多个轨道周期上累积。本工作提供了一个最小且可扩展的框架，用于将现实的天体物理环境纳入强场重力测试，面向未来的空间基引力波探测器。