Relativistic dynamical friction in a collisional fluid
本文研究了气体介质中以相对论速度运动的物体所受的动摩擦力。这个力,这是由于重力相互作用的身体与自己的重力诱导尾流,计算直线和圆周运动,概括了以前的结果由几个作者。对强吸积超大质量黑洞极端质量比吸气的研究提出了可能的应用。
2007-10-30 astro-ph gr-qc physics.flu-dyn
Dynamical Friction From Ultralight Dark Matter
我们模拟了大质量物体与超轻/模糊暗物质(ULDM/FDM)相互作用的引力动力学,非相对论量子物质由薛定谔-泊松方程描述。首先考虑在均匀背景中运动的质点,然后考虑在ULDM孤子中运动的超大质量黑洞。在复制简单的动态摩擦的情况下,以验证我们的数值策略,我们表明,在均匀介质中的移动质量引起的尾流可能会发生引力坍缩,显着增加的阻力,虽然在一个场景中不太可能遇到天体物理。我们广泛确认简单的估计动态摩擦时间尺度的黑洞中心的晕,但看到一个大的移动质点激发相干的“呼吸模式”在ULDM孤子。这些可能导致点质量的“石头跳跃”轨迹,这些轨迹不会均匀地朝向孤子的中心下沉,以及中心附近的随机运动。这些效应将增加SMBH-UDM相互作用和UDM宇宙中SMBH合并的复杂性。
2022-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Friction pressure on relativistic bubble walls
在宇宙学的一阶相变中,穿过气泡壁的等离子体粒子可以辐射出规范玻色子。对于大的耦合常数和/或大的过冷度,不能用摄动方法计算得到的压力。我们在所有领先的日志订单,resum的真实和虚拟的排放量,无论是分析和数值使用蒙特卡罗模拟。我们发现,辐射玻色子是占主导地位的软和由此产生的相对论气泡壁上的阻滞压力是线性的,无论是在洛伦兹助推和序参量,到一个日志。我们进一步定量讨论红外截止,壁厚的影响,各种近似进入计算的影响,并评论辐射玻色子的命运反映。
2022-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical friction by coupled dark energy
本文推导耦合暗能量模型的牛顿极限并用三种方法计算动力学摩擦,发现暗能量与物质的耦合可在星系尺度产生摩擦,其显著性取决于自由参数采用星系还是宇宙学约束。
2025-02-15 astro-ph.GA gr-qc
Relativistic diffusion with friction on a pseudoriemannian manifold
我们研究的相对论性扩散方程的黎曼相空间定义的Franchi和乐扬。我们讨论随机伊藤(Langevin)微分方程(定义的扩散)作为一个扰动噪声的测地线方程。我们证明了角动量和能量的期望值以指数形式快速增长。我们讨论导致均衡的漂移。结果表明,对应于Juettner分布或量子平衡分布的扩散过程具有有界的角动量和能量期望值。能量和角动量,以指数的速度趋向于它们的平衡值。作为例子,我们讨论了一个粒子在一个平面前的引力波和一个粒子在de Sitter宇宙。结果表明,当温度与de Sitter半径成正比时,de Sitter空间中动量的相对论扩散与Minkowski质量壳上的相对论扩散是相同的.
2010-03-30 gr-qc hep-th math-ph
Supersonic friction of a black hole traversing a self-interacting scalar dark matter cloud
本研究发现穿过自相互作用标量暗物质云的超声速黑洞会受吸积阻力和形式类似Chandrasekhar结果的动力学摩擦共同减速,该效应或可被未来引力波实验探测。
2023-08-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Relativistic dynamical friction in stellar systems
本文推广 Chandrasekhar 动力学摩擦理论,提出纳入相对论速度分布、Lorentz 变换和后牛顿修正的新公式,并揭示其在高低速度及不同质量比下相对经典理论的阻力差异。
2023-07-18 astro-ph.GA gr-qc physics.plasm-ph
Hints at a relationship between friction and relativistic physics
本文通过将摩擦致质量损失的物体视为变质量系统,发现可导出类似相对论质量公式的关系,并提出一种依赖光速与普适摩擦减速度的双常数理论,其极限分别对应狭义相对论和亚里士多德力学。
2023-02-02 gr-qc
An extensive study of dynamical friction in dwarf galaxies: the role of stars, dark matter, halo profiles and MOND
研究了矮椭球星系和矮椭圆星系中球状星团由于动力学摩擦而产生的内旋时间尺度。我们解决的问题,这些时间尺度已被各种估计在文献中的哈勃时间短得多。使用自洽的两个组件(暗物质和恒星)模型,我们探索的机制,可能会产生延长的动力学摩擦时标在这样的系统,以解释为什么矮星系往往显示球状星团系统。一般来说,暗物质和恒星对动力学阻力的贡献相当。通过探索它们的引力构成的各种可能性,表明这些研究有助于约束这些星系中的暗物质晕的参数,以及测试暗物质的替代品。假设暗晕有一个恒定密度的核心,动力学摩擦时标自然延伸到哈勃时间以上。尖状暗晕产生的时间尺度$\lesssim$ 4.5陀螺仪,任何暗晕参数根据观测恒星的视线速度分散在矮球状星系。我们发现,在MOND动力学假设下,由于恒星动力学阻力的增强,动力学摩擦时标将非常短。以天炉座dSph和它的球状星团系统的结构参数作为一个案例研究,我们得出结论,需要动力学摩擦的时间尺度可比的哈勃时间强烈有利于暗晕的中央核心。
2006-05-30 astro-ph gr-qc
Modified holographic Ricci dark energy coupled to interacting relativistic and non-relativistic dark matter in the nonflat universe
在非平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中考虑了与相互作用的相对论和非相对论暗物质耦合的修正的全息Ricci暗能量.通过对减速参数的考察,可以发现在相互作用全息Ricci暗能量模型中宇宙从减速到加速的过渡时间与$Λ$冷暗物质模型中宇宙从减速到加速的过渡时间接近。修正的全息Ricci暗能量态参数的演化以及暗物质和暗能量密度的演化表明,从最近到未来,暗能量都占据主导地位。通过研究状态发现者诊断和总压的演化,可以发现该模型可以解释宇宙从辐射阶段到加速膨胀阶段的过渡。根据$Om$诊断,很容易发现,当相互作用较弱,相对论性暗物质在总暗物质中的比例较小时,该模型是类幻影的。通过我们的研究,我们发现相互作用和相对论性暗物质的比例对宇宙的演化都有很大的影响。
2014-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical Friction in Interacting Relativistic Systems
研究了具有任意平均自由程和中等质量的相对论相互作用系统中的动力学摩擦。我们的新框架恢复了理想气体和理想流体的平均自由程分别为无穷大或零时的已知极限,并允许在这些极限之间进行平滑插值。我们发现,在一个无限大的系统中的阻力可以表示为理想的气体和理想的流体的贡献,导致有限的摩擦,即使在亚音速的总和。这个简单的图像在任何有限系统中都会受到修正,并且对于以接近声速$v\approx c_s$的速度$v$运动的射弹来说,修正变得特别重要。这些修正使声速附近的理想流体不连续性平滑,并使阻力成为速度的连续函数。我们表明,这些修正可以计算到一个很好的近似粘性流体动力学的有效理论。
2019-06-12 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
GW emission and relativistic dynamical friction in intermediate mass ratio inspirals
本文通过模拟暗物质尖峰内的中等质量比旋近,纳入后牛顿修正和相对论动力学摩擦,发现相对论效应使旋近时间减半,而忽略暗物质动力学摩擦会显著延长旋近时间。
2025-08-28 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
From Clock Synchronization to Dark Matter as a Relativistic Inertial Effect
在BOSS 2011上发表演讲,内容涉及相对论计量学、闵可夫斯基时空中的时钟同步、相对论动力学和非惯性系、相对论原子物理学、渐近闵可夫斯基时空中的ADM正则四重引力、确定引力场的惯性(规范)和潮汐自由度的约克正则基、3正交规范中的后闵可夫斯基线性化、关于物质的后牛顿极限Hamilton方程,关于将暗物质解释为与爱因斯坦GR中的相对论计量学(即时钟同步)相关的相对论惯性效应的可能性。
2012-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A universal formula for the relativistic correction to the mutual friction coupling time-scale in neutron stars
在中子星内部,涡旋介导的相互摩擦控制着超流和正常组分之间的耦合。例如,通过比较脉冲星故障的精确定时观测与理论预测,有可能限制恒星内部的物理现象,但要做到这一点,需要广义相对论中相互摩擦耦合的精确模型。我们直接从Carter的多流体理论中推导出这样一个模型,并研究了相对论性恒星中各组分之间的涡旋结构和耦合时标。我们计算了广义相对论如何修改量子化涡旋的形状和密度,并表明,在准史瓦西坐标,它们可以近似为直线的现实中子星配置。最后,我们提出了一个简单的通用公式(作为一个函数的恒星的紧凑性单独)的相对论修正的毛刺上升时间,这是有效的假设下,超流水库是在一个薄壳在地壳或外核。这种普遍的关系可以很容易地用来纠正,后验,任何牛顿估计的耦合时标,没有任何额外的计算费用。
2020-05-14 astro-ph.HE gr-qc
Subsonic accretion and dynamical friction for a black hole moving through a self-interacting scalar dark matter cloud
本研究针对在自相互作用标量暗物质云中运动的黑洞,分析其亚声速区域的吸积与动力学摩擦特性,通过大半径展开得到解析结果,明确了吸积率和动力学摩擦与无碰撞粒子、理想气体、模糊暗物质情形的定量差异。
2022-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Relativistic dynamical friction in Kerr-Schild coordinates
Institut de Ciències del Cosmos (ICC), Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学宇宙科学研究所);Institute for Particle Physics Phenomenology Department of Physics, Durham University(杜伦大学粒子物理现象学系);School of Mathematical Sciences, Queen Mary University of London(伦敦大学玛丽女王学院数学科学学院)
本文针对非旋转情况,在洛伦兹 boost 后的克尔-席尔德坐标系中重新构建动力学摩擦诊断量的计算方法,验证其可重现类波暗物质中动力学摩擦的量化结果,并建立了不同坐标系间变换诊断可观测量的通用框架。
2026-10-12 gr-qc
Particle Production by Time-Varying Dark Energy and the End of Cosmic Expansion
Princeton University(普林斯顿大学)
研究探讨了时间变化暗能量通过五维标量场部分转化为粒子的过程,分析了热摩擦对暗能量来源识别的影响,并指出热摩擦延长了加速膨胀期,延迟了宇宙膨胀结束的检测挑战,同时提出了通过热暗辐射检测的替代方法。
2026-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Self-Interacting Dark Matter-Induced Dynamical Friction and Its Imprint on EMRI Gravitational Waves
School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);School of Aeronautics and Astronautics, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学航空航天学院)
本研究探讨自相互作用暗物质对极端质量比旋进动力学及引力波相位的影响,提出修正动力学摩擦模型,发现其增强旋进并产生显著相位偏差,为LISA探测暗物质提供新途径。
2026-09-30 gr-qc
Friction forces in cosmological models
我们研究了在Friedmann-Robertson-Walker(FRW)时空中受摩擦力作用的测试粒子的动力学。通过在运动方程中引入类似坡印廷-罗伯逊的摩擦力来模拟与背景流体的相互作用,从而导致颗粒轨迹与测地线运动的可测量的(至少在原则上)偏差。研究了不同背景流体状态方程和不同标准宇宙学模型对粒子奇异速度的影响。摩擦力被发现对封闭FRW宇宙中的粒子运动有重大影响,在那里它将特殊粒子速度的时间渐近值(接近于光速)从超相对论性(接近光速)转变为共同运动,即,零特殊速度另一方面,对于开放或平坦的宇宙,摩擦的影响并不那么显著,因为时间渐近的特殊粒子速度在测地线的情况下也基本上是非相对论的。
2014-08-23 gr-qc
The impact of relativistic corrections on the detectability of dark-matter spikes with gravitational waves
本文研究相对论修正对暗物质尖峰引力波探测的影响,通过广义相对论计算尖峰分布并纳入动力学摩擦力矩,发现相对论修正可提高信号相位偏移和失配度,从而增强暗物质效应的可探测性。
2022-04-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Dynamical Friction in Nonlocal Gravity
我们研究了牛顿非局域引力(NLG)体系中的动力学摩擦,NLG是爱因斯坦引力理论的经典非局域推广。NLG的非定域方面模拟了暗物质。由此产生的有效暗物质的属性进行了描述和主要的物理预测的非本地重力,它具有一个特征的长度尺度为1千秒差距,银河系动力学。在NLG的框架内,我们导出了动力学摩擦力公式的类似形式。简要讨论了棒旋星系中受动力学摩擦作用的中心棒视旋转结果的天体物理意义。
2021-11-16 astro-ph.GA gr-qc
Sharpening the dark matter signature in gravitational waveforms II: Numerical simulations with the NbodyIMRI code
本文介绍NbodyIMRI代码模拟冷暗物质尖峰中的双星系统,验证动力学摩擦形式并揭示搅拌效应,表明搅拌减缓暗物质消耗从而增强其对双星动力学的影响。
2024-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Circularization vs. Eccentrification in Intermediate Mass Ratio Inspirals inside Dark Matter Spikes
中等质量黑洞(IMBH)和太阳质量类型物体的吸气将通过基于空间的引力波探测器(如激光干涉仪空间天线(LISA))进行观测。IMBH周围的暗物质密度过高--一种暗物质尖峰--会影响系统的轨道演化。我们认为在这里这样的中间质量比吸气偏心轨道,经历动态摩擦的暗物质穗。我们发现,通过包括相空间分布的暗物质,动力学摩擦往往圆形的轨道,在以前的调查相反。对于任意给定的耗散力,我们导出了圆化或偏心化的一般条件。除了退相,我们建议使用循环率作为另一个探测暗物质尖峰。观察这些效应将是暗物质粒子性质的一个指标。
2022-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-relativistic matter and Dark energy in a quantum conformal model
我们考虑一个广义的标准模型,尊重量子共形不变性。这个模型导致真空能量为零。我们展示了非相对论性物质和暗能量如何在这个模型中产生。因此,该模型被证明是与观察一致。
2015-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark energy with rigid voids versus relativistic voids alone
宇宙学的标准模型--在目前的时代--被暗能量所支配。它的空洞是刚性的,在相对论背景下是牛顿的。该模型防止它们变成双曲线。观察到的快速流动的空隙通常解释内的标准模型是刚性的同向坐标,而不是让空隙的密度参数下降到临界值以下,其曲率成为负值。难道现在不是超越19世纪物理学并将暗能量退回到“没有重要证据”的时候了吗?
2013-05-19 astro-ph.CO gr-qc
Dark matter as a Bose--Einstein Condensate: the relativistic non-minimally coupled case
玻色-爱因斯坦凝聚体最近被认为是暗物质的候选者。为了解释与这种模型相关的现象学,我们通过研究弯曲背景上的相对论BEC的最一般情况,包括非最小耦合曲率,扩展了以前的研究。特别是,我们讨论了两个阶段的宇宙演化的可能性:一个冷的暗物质的阶段在大尺度/早期和凝聚相内的暗物质晕。在第一阶段,暗物质是由一个最小耦合弱自相互作用标量场,而在第二个暗物质凝聚,我们将认为,发展作为一个结果的非最小耦合。最后,我们讨论了这种非最小耦合如何提供一种新的机制,以解决冷暗物质在星系尺度的范例问题。
2014-02-11 astro-ph.CO gr-qc
General relativistic effects on photon spectrum emitted from dark matter halos around primordial black holes
本文研究了原初黑洞周围暗物质晕发射光子谱的广义相对论效应,发现引力红移导致的谱线展宽可作为独特观测特征,为混合暗物质场景提供关键证据。
2025-04-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from binary black holes in a self-interacting scalar dark matter cloud
本研究分析自相互作用标量暗物质云中双黑洞引力波的相位修正,指出排斥自相互作用标量场会带来多阶PN修正,未来空间引力波探测器可探测小尺度暗物质云的相关效应。
2024-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmic acceleration from effective forces?
宇宙的加速膨胀可能是由于自洽地施加在冷暗物质(CDM)上的反摩擦力。宇宙的反摩擦被证明会引起宇宙介质的有效负压。虽然其他模型除了"标准“CDM之外还引入了暗能量的成分,但我们采用了具有内部自相互作用的现象学CDM单成分模型。我们演示了如何的LambdaCDM模型的动力学可以恢复作为一个特殊的情况下,宇宙反摩擦。
2001-10-12 astro-ph gr-qc
Detecting dark matter oscillations with gravitational waveforms
研究双星系统周围标量暗物质振荡对引力波相位的影响,发现仅对极轻暗物质(<10^-21 eV)且密度极高时才能被LISA和DECIGO探测,否则可忽略。
2025-04-28 astro-ph.CO gr-qc
Non-relativistic approach for cosmological Scalar Field Dark Matter
本文导出了对应于具有二次标量势的复标量场的标量场暗物质(SFDM)模型中宇宙结构形成的非相对论运动方程。从牛顿标量扰动规范中的完整运动方程开始,我们将所涉及的场分为相对论性和非相对论性部分,并找到后者的运动方程,可以用来建立完整的解。一个重要的假设是,SFDM场处于快速振荡状态,在这种状态下,它的行为与冷暗物质的行为完全相同。由此产生的方程与牛顿玻色子星加上相对论剩余物的薛定谔-泊松系统非常相似。我们利用这种相似性来展示如何以最小的数值努力模拟SFDM模型和其他类似模型中宇宙结构的形成,并最终证明它们作为完整的暗物质模型的可行性。
2014-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Hubble Tension: Relativistic Dark Matter Production from Long-lived Particles
本研究提出通过有效场论描述伴随中微子的相对论性暗物质产生以增加早期宇宙自由度,推导了不同暗物质场的有效能量标度极限,发现标量暗物质在增加相对论性物种方面更有效,且弱标度质量需由普朗克标度算符控制以缓解哈勃张力。
2024-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
General Relativistic Decoherence with Applications to Dark Matter Detection
量子力学允许宏观叠加态,但由于与环境的相互作用,它们通常会经历快速的退相干。一个只在引力作用下相互作用的系统,例如暗物质(DM)的排列,可能会表现出缓慢的退相干。在这封信中,我们计算了量子物体在广义相对论中的退相干率,重点放在叠加的度规振荡上,这是一个罕见的量子广义相对论结果。对于场相位叠加的轴子DM,我们发现银河系中的DM对退相干是鲁棒的,而空间叠加则不是。这种新的相位行为可能会影响直接检测实验。
2021-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Radiation from hyperbolic encounters in the presence of dark matter
Indian Institute of Technology, Gandhinagar(印度理工学院甘地纳加尔分校)
该研究分析暗物质存在下双曲线型交会双星的引力辐射,计算辐射通量、制动指数演化,探讨暗物质对双星动力学的影响,为相关引力波源研究提供新方向。
2026-08-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Graviton and Dark Matter in a Hot Homogenous Isotropic Brane Universe: A Relativistic Theory of Gravitation Approach
参见hep-ph/0304045
2003-04-10 gr-qc
The Case for Dark Radiation
对最近宇宙学数据的综合分析显示了一个有趣的线索,即存在一个额外的相对论成分,即暗辐射。在这里,我们执行一个新的搜索暗辐射,参数化它的相对论自由度参数,$\neff$的有效数量。我们表明,我们考虑的宇宙学数据清楚地表明存在额外的相对论性成分与$\neff=4.08_{-0.68}^{+0.71}$在95% c.l.。对暗辐射声速$c_{\rm eff}$和粘度$c_{\rm vis}$参数进行分析,我们发现$\ceff=0.312\pm0.026$和$\cvis=0.29_{-0.16}^{+0.21}$在95% c.l.,与相对论性自由流动组分($\ceff=\cvis$ =1/3)的预期一致。假设存在3个相对论中微子,我们用$\nnus=1.10_{-0.72}^{+0.79}$和$\ceff=0.24_{-0.13}^{+0.08}$将额外的相对论分量限制在95% c. l.而$\cvis$结果为无约束。假设有大量的中微子成分,我们得到了$\nnus=1.12_{-0.74}^{+0.86}$在95% c.l.的暗辐射的进一步迹象。.
2011-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can Relativistic Effects explain Galactic Dynamics without Dark Matter?
University of Minho(米尼奥大学);Instituto Superior Técnico(技术高等学院)
本文反驳了近期有关广义相对论效应可模拟暗物质的主张,指出其无法解释银河自转曲线和引力透镜现象。
2025-10-08 astro-ph.GA gr-qc
Dark matter mounds from the collapse of supermassive stars: a general-relativistic analysis
Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA)(高等高级研究国际学院);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)(宇宙基础物理研究所);Instituto de Fisica de Cantabria (CSIC-UC)(坎塔布里亚物理研究所);INFN Sezione di Pisa(意大利国家核物理研究所比萨分部)
研究通过广义相对论分析超大质量恒星坍缩形成暗物质丘的相空间分布,发现非绝热坍缩下暗物质分布显著变化,为未来EMRI观测提供更真实的暗物质性质和黑洞形成历史信息。
2026-03-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Stellar Oscillations from Ultralight Dark Matter
Department of Physics \& Astronomy, University of Hawai i, Watanabe Hall, 2505 Correa Road, Honolulu, HI, 96822, USA
本文研究超轻暗物质共振激发相对论性恒星振荡,推导模式振幅计算框架并应用于中子星预测表面温度波动,信号超出当前观测能力,并展望扩展到其他致密天体。
2026-09-18 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Corrections and Structure Formation in Dark Matter Superfluidity
本研究在FLRW时空中为暗物质超流体理论引入相对论修正,通过线性扰动分析验证其在大尺度结构形成中的可行性,并确定了与观测一致的参数区间。
2025-10-18 gr-qc
General Relativistic Galaxy Rotation Curves: Implications for Dark Matter Distribution
最近有人提出,观测到的星系自转曲线可以用广义相对论来解释,而不必求助于暗物质晕。用这个模型对观测到的银河系自转曲线进行了很好的拟合。我们表明,隐含的总质量是无限的,增加了反对假设的证据。
2006-04-21 astro-ph gr-qc
Detailed Solar System dynamics as a probe of the Dark Matter hypothesis
在暗物质范式内,通过包含一个占主导地位的暗晕来解释星系水平上观测到的轨道动力学,也意味着动力学摩擦效应的必要出现。卫星星系、球状星团,甚至是在这些星系晕内运行的恒星,都会扰动所遇到的暗物质粒子的平衡轨道,从而产生与晕中的任何扰动物相关的暗物质密度略微增强的尾流。轨道物体和组成它的暗物质粒子之间的引力相互作用的主要效果是摩擦阻力的出现,慢慢地从扰动者那里带走能量和角动量。虽然这种效应可能有助于相互作用形成星系的成分的实际合并,但在较小的恒星尺度上,它变得可以忽略不计。然而,尾流仍然存在。在这封信中,我表明,与太阳有关的相应的暗物质尾流将构成太阳系动力学上的一个小的但共振的扰动,这是可以排除的,因为目前的激光和无线电测距测量现在比轨道扰动的幅度更精确一个数量级,而轨道扰动的幅度则意味着尾流。没有任何这样的检测意味着不存在动力学摩擦尾随在太阳上,这反过来又强烈反对暗物质作为银河系尺度上观测到的引力异常的解释。
2019-02-27 astro-ph.GA gr-qc
Relativistic scalar dark matter drag forces on a black hole binary
本文通过二维广义相对论风洞模拟,首次研究均匀标量场暗物质对双黑洞的阻力、扭矩及吸积,发现伴星引发显著非线性效应并可能导致引力波相位偏移。
2025-07-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Non-Relativistic $\tildeδ$ Gravity: A Description of Dark Matter
$\tildeδ$重力是一个引力场模型,其中几何由两个对称张量$g_{μν}$和$\tilde{g}_{μν}$控制,新的物质场($\tildeδ$ Matter fields)被添加到原始物质场。这些新的成分似乎是由一种新的对称性激发的,这种对称性称为$\tildeδ$对称性。在以前的工作中,该模型被用来解释宇宙的膨胀没有暗能量。这一结果和$\tildeδ$物质对质量的额外贡献是研究$\tildeδ$引力对暗物质效应的动机。在这项工作中,我们将推导出非相对论极限,以获得一个修正的旋转速度在一个星系,然后我们将分析最常见的星系密度轮廓来描述暗物质。
2017-12-07 gr-qc
Gravitational waves with dark matter minispikes: the combined effect
研究表明,中等质量黑洞周围的暗物质(DM)微晕可以重新分布成一个尖点,称为DM微峰。考虑了一个中质量比的内旋系统,该系统由一个包含非零化DM粒子的DM小尖峰中的IMBH和一个围绕其运行的小黑洞组成,研究了该系统产生的引力波,并在综合考虑引力的情况下分析了其波形。动力学摩擦和吸积,并计算了由此引起的时间差和相位差,发现在一定的频率范围内,对于较小的中央IMBH和大密度的DM,系统的吸气时间显著减少。中央IMBH与$10^5M_\odot$合并的时间提前,可以用LISA、太极、天琴来区分。我们重点关注吸积的影响,并将其与引力和摩擦的影响进行比较。我们发现,吸积质量是一个小的量相比,初始质量的小BH和吸积效应是不明显的摩擦相比。然而,吸积效应引起的累积相移却足够大,可以被LISA、太极和天琴探测到,这表明吸积效应在GWs的探测中是不可忽略的。
2018-03-15 astro-ph.GA gr-qc
Dynamical friction can flip the hierarchical three-body system
本研究首次在层级三体系统中引入动力学摩擦效应,发现其可恢复被抑制的轨道翻转,并随暗物质尖峰指数及轨道尺度增大而增加,为暗物质探测提供新途径。
2025-08-05 gr-qc
A relativistic compact stellar model of anisotropic quark matter mixed with dark energy
混合有暗能量的奇异星成为暗能量星候选者之一的可能性是本研究的主要问题。我们的研究表明,夸克物质在夸克星内部某种未知的临界条件下表现为暗能量。我们提出的模型揭示了混合有暗能量的奇异星具有物理上可接受的稳定模型,模拟了暗能量星的特征。通过质量-半径关系以及熵和温度,我们可以看出这种可能的联系。我们特别注意到,两种流体的分布是一个主要的原因,各向异性性质的球形恒星系统。
2021-11-12 gr-qc
Dark matter from non-relativistic embedding gravity
我们研究了通过从广义相对论到嵌入引力的转变来解释暗物质之谜的可能性。这种引力的修正是由雷奇和泰特尔博伊姆提出的,它基于一个简单的弦几何原理:我们的时空在这里被认为是一个扁平体中的四维表面。我们发现,在嵌入引力的解决方案中,有一类解决方案相当于GR的解决方案与非相对论嵌入物质的额外贡献,这可以作为冷暗物质。我们证明了这类解的稳定性,并得到了嵌入物质运动方程在非相对论极限下的显式形式。根据他们的说法,嵌入物质具有一定的自相互作用,这在解决LambdaCDM模型中出现的核心尖点问题时可能很有用。
2021-06-06 gr-qc
Bose-Einstein condensation of relativistic Scalar Field Dark Matter
利用理想玻色气体的标准理论结果,研究了在标量场暗物质模型中玻色-爱因斯坦凝聚体的可能形成,主要假设是玻色粒子在早期宇宙中处于热平衡状态。然后,它表明,唯一相关的情况下需要的粒子和反粒子的存在下,它对应于模型中的玻色子粒子是非常轻的。与常识相反,凝聚态应该是一种相对论现象。一些宇宙学的影响依次讨论。
2008-09-10 astro-ph gr-qc
Dark matter distributions around massive black holes: A general relativistic analysis
星系中心的冷暗物质会因为大质量黑洞的存在而重新分布。重新分布可以用Gondolo和Silk开创的方法来确定:从暗物质的模型分布函数开始,然后在保持运动的绝热不变量不变的情况下,使黑洞“膨胀”。与Gondolo和Silk采用牛顿理论和特别修正因子来模拟广义相对论效应的方法不同,我们完全相对论地进行计算,使用黑洞的精确史瓦西几何。我们发现暗物质的密度一般在r=2R_S时消失,而不是Gondolo和Silk发现的4R_S,其中R_S是Schwarzschild半径,并且非常接近黑洞的尖峰达到明显更高的密度。我们应用相对论绝热增长框架,以获得最终的暗物质密度的核心和尖点的初始分布。除了间接检测估计这些结果的影响,我们表明,这样一个暗物质穗的引力效应显着小于相对论效应的黑洞,包括帧拖动和四极效应,为恒星轨道接近的黑洞,可能是候选人测试的黑洞无毛定理。
2013-05-12 astro-ph.GA gr-qc
On the superradiance-tidal friction correspondence
自从Hartle在20世纪70年代的工作,以及随后黑洞物理学的膜范式方法的发展以来,人们已经广泛接受引力波的超辐射散射与粘性物质体二元系统中的“潮汐摩擦”现象(从牛顿引力中众所周知)具有很强的相似性。在本文中,我们重新审视超紧凑相对论性机构的背景下的超辐射潮汐摩擦类比。我们主张,只要这些机构有非零粘度,他们应该经历潮汐摩擦,可以解释为一种超辐射散射的角度来看,一个轨道上的测试机构的动力学。此外,我们还考虑了各向异性物质的存在,这是至少一些超紧天体所必需的,如果它们要保持非常接近引力半径的半径的话。我们发现,潮汐摩擦/超辐射输出增强各向异性和强各向异性系统表现出非常规的响应潮汐和离心力。最后,我们与人工系统进行接触,该系统包括一个视界被镜子(有时用作超紧凑物质体的代理)取代的黑洞,并讨论与之相关的超辐射和潮汐摩擦。
2013-12-18 astro-ph.SR gr-qc