Who knows what dark matter lurks in the heart of M87: The shadow knows, and so does the ringdown
Notice bibliographique
Résumé
We calculate the effect of dark matter on the ringdown waveform and shadow of supermassive black holes at the core of galaxies. Our main focus is on the supermassive black hole at the core of M87, which is large enough to allow for viable observational data. We compare the effects of a dark matter spike to those expected from a galactic halo of the same mass. Our calculation for the halo starts from the Hernquist density function and assumes anisotropic pressure that is zero in the radial direction. The resulting Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations allow the corresponding metric to be obtained analytically in closed form. The geometry of the anisotropic dark matter spike is the same as that obtained in [{\it ApJ} {\bf 940} 33 (2022)] under the assumption of isotropy. The effect of the spike is orders of magnitude more significant than the halo as long as the distribution scale of the latter is within a few orders of magnitude of the value expected from observations. Our results indicate that the impact of the spike surrounding M87* on the ringdown waveform may in principle be detectable. Finally, we point out the somewhat surprising fact that existing Event Horizon Telescope observations of black hole shadows are within an order of magnitude from being able to detect, or rule out, the presence of a spike.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».