Spacetime Metrics and Ringdown Waveforms for Galactic Black Holes Surrounded by a Dark Matter Spike
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Theoretical models suggest the existence of a dark matter spike surrounding the supermassive black holes at the core of galaxies. The spike density is thought to obey a power law that starts at a few times the black hole horizon radius and extends to a distance, R sp, of the order of a kiloparsec. We use the Tolman–Oppenheimer–Volkoff equations to construct the spacetime metric representing a black hole surrounded by such a dark matter spike. We consider the dark matter to be a perfect fluid, but make no other assumption about its nature. The assumed power-law density provides in principle three parameters with which to work: the power-law exponent γ sp, the external radius R sp, and the spike density ρ DM sp at R sp. These in turn determine the total mass of the spike. We focus on Sagittarius A* and M87 for which some theoretical and observational bounds exist on the spike parameters. Using these bounds in conjunction with the metric obtained from the Tolman–Oppenheimer–Volkoff equations, we investigate the possibility of detecting the dark matter spikes surrounding these black holes via the gravitational waves emitted at the ringdown phase of black hole perturbations. Our results suggest that if the spike to black hole mass ratio is roughly constant, greater mass black holes require relatively smaller spike densities to yield potentially observable signals. We find that is unlikely for the spike in M87 to be detected via the ringdown waveform with currently available techniques unless its mass is roughly an order of magnitude larger than existing observational estimates. However, given that the signal increases with black hole mass, dark matter spikes might be observable for more massive galactic black holes in the not too distant future.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».