黑洞周围暗物质尖峰内的弱湮灭尖点

我们重新研究了湮灭对大质量黑洞周围球形密度尖峰中无碰撞暗物质（DM）分布的影响。我们首先构建了一个非常简单、具有教学意义的解析模型，用于描述各向同性的相空间分布函数，该函数考虑了湮灭，并再现了 Vasiliev 在尖峰深处且远离其边界处发现的暗物质“弱尖点”。对于 s 波湮灭，尖点中的暗物质密度按 r^{-1/2} 变化，其中 r 是到中心黑洞的距离，并且不是一个平坦的“平台”轮廓。然后，我们通过引入一个损失锥来扩展该模型，该损失锥考虑了黑洞对暗物质粒子的捕获。损失锥通过一个移除捕获轨道的边界条件来实现，从而产生一个各向异性的分布函数。最后，我们通过积分玻尔兹曼方程来演化一个初始尖峰分布函数，以展示弱尖点如何增长及其密度如何随时间降低。我们处理了两种情况，一种是 s 波，另一种是 p 波暗物质湮灭，采用银河系核心的特征参数和典型的 WIMP 暗物质模型。p 波湮灭的尖点密度轮廓更弱，变化约为 ∼ r^{-0.34}，但仍然不是一个平坦的平台。