Imprints of Black Hole Shadows and Polarization Patterns of Various Thick Disks: Bumblebee gravity
University of Management and Technology（管理技术大学）；Princess Nourah bint Abdulrahman University（公主努拉·宾特·阿卜杜勒·拉赫曼大学）；Chongqing Jiaotong University（重庆交通大学）；Chongqing Normal University（重庆师范大学）
本研究在Bumblebee引力框架下，通过RIAF和BAAF厚盘模型，探讨了LSB参数ℓ和Bumblebee电荷Q对Kerr-Sen-like黑洞在230GHz的阴影和偏振图像的影响。
2026-05-23 gr-qc
Einstein-Gauss-Bonnet gravity coupled to bumblebee field in four dimensional spacetime
我们研究了爱因斯坦-高斯-邦纳引力耦合到一个大黄蜂场，导致自发的洛伦兹对称性破缺的引力部门。利用正则化方法得到了四维时空中的黑洞解和宇宙学解。我们还得到了$D$维时空中的类Schwarzschild大黄蜂黑洞解。我们发现大黄蜂场不影响黑洞视界的位置，而只影响引力势。也就是说，它的引力势在黑洞内部有一个最小值（负值），在短距离$r\rightarrow0$处有一个正值$1+\ell$。如果常数$\ell$足够大，则这类黑洞实际上不存在奇点问题。并对热力学和相变进行了研究。在宇宙学的背景下，有趣的是高斯-邦纳项对能量守恒方程没有影响。德西特宇宙的晚期膨胀可以在一个空的空间中复制。高斯-邦纳项和大黄蜂场实际上都可以作为暗能量的一种形式。
2022-02-02 gr-qc hep-th
Deformed black hole immersed in dark matter spike
如果大量的暗物质粒子聚集在黑洞附近，那么在黑洞附近探测到暗物质信号的机会就会大大增加。这些效应可以通过事件视界望远镜（EHT）、天琴计划、太极计划、激光干涉仪空间天线（LISA）和激光干涉仪引力波天文台（LIGO）观测到。在这项工作中，我们探讨了暗物质尖峰对黑洞时空的影响。对于类Schwarzschild黑洞，我们考虑了牛顿$'$近似和微扰近似.这使得利用徐$'$方法求解爱因斯坦场方程成为可能，并通过Newman-Janis（NJ）算法将Schwarzschild类黑洞推广到Kerr-like黑洞（BH）.通过分析黑洞事件视界、稳态极限面、能层和能量动量张量上的暗物质尖峰，发现与暗物质晕相比，暗物质尖峰对黑洞的影响要高出几个数量级.因此，如果黑洞附近存在暗物质尖峰，那么通过引力波（GW）观测和EHT观测来检验暗物质模型是非常有可能的。
2021-04-27 gr-qc
Probing black holes in a dark matter spike of M87 using quasinormal modes
本研究在牛顿近似和完全相对论下构建了暗物质尖峰中的黑洞解，结合M87质量模型分析了标量场与轴向引力扰动下的准正模，发现暗物质尖峰对黑洞准正模的影响最高可达$10^{-4}$，为暗物质模型建立与间接探测提供了新思路。
2024-07-24 gr-qc
Black holes surrounded by dark matter spike: Spacetime metrics and gravitational wave ringdown waveforms
Guizhou Minzu University（贵州民族大学）；Guizhou University of Finance and Economics（贵州财经大学）；Guizhou University（贵州大学）
研究暗物质尖峰对黑洞时空度规及引力波环形退激波形的影响，采用时间域积分法和连分数法分析不同参数对 quasi-normal 频率的影响，结果表明暗物质尖峰可使频率变化达10^-4量级。
2026-04-14 gr-qc
The Axial Gravitational Ringing of a Spherically Symmetric Black Hole Surrounded by Dark Matter Spike
研究被暗物质尖峰环绕黑洞的轴向引力扰动准正规模式，发现其响铃频率差异可达$10^{-2}$，为未来引力波探测超大质量黑洞周围暗物质提供依据。
2023-08-01 gr-qc
Scalar Field Model for Dark Matter Spikes Surrounding Sgr A$^*$ and M87$^*$
Metropolitan State University（大都会州立大学）；University of Winnipeg（温尼伯大学）
本文针对Sgr A*与M87*周围的暗物质尖峰，提出一种非标准势实标量场模型，通过逆向设计运动方程得到符合要求的势，该模型可检验且能用于研究含尖峰黑洞的引力扰动及反作用。
2026-09-03 gr-qc
Primordial black hole in Lorentz-violating theories: Insights from Bumblebee gravity
Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）；Damghan University（达姆甘大学）；Khazar University（哈萨尔大学）；K. N. Toosi University of Technology（科·恩·托伊西理工大学）
研究洛伦兹违反理论中通过大蜜蜂引力模型探讨原初黑洞形成，推导修正微扰方程。发现其对PBH丰度有三种增强作用使其成暗物质候选者，但该模型存在理论病态基础和基本不一致性，凸显洛伦兹违反影响及理论基础的必要性。
2026-07-09 gr-qc hep-th
A metric solution for rotating black holes embedded in dark matter halos with central spikes
Yangzhou University（扬州大学）；Sapienza Università di Roma（罗马第一大学）；INFN, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；Universidade de São Paulo（圣保罗大学）；Nantong University（南通大学）；Universidade Estadual Paulista（圣保罗州立大学）
本文提出一个解析度量，描述被通用暗物质晕包围的旋转黑洞，该度量是场方程的精确解，包含黑洞附近的暗物质晕中央密度尖峰，且在视界附近截断，使能量密度及径向和切向压力归零，导致时空本质上各向异性。
2026-08-04 gr-qc
Constraint on environments with eccentric extreme-mass-ratio inspirals: Bayesian inference and Fisher-matrix for dark-matter spikes
College of Computer and Big data, Putian University（莆田学院计算机与大数据学院）；Nanchang University（南昌大学）；Center for Relativistic Astrophysics and High Energy Physics, Nanchang University（南昌大学相对论天体物理与高能物理中心）
该研究利用偏心极端质量比旋进源引力波，结合解析近似波形框架、贝叶斯推断与费舍尔矩阵分析，揭示暗物质尖峰的约束特性，为LISA探测黑洞周围暗物质分布提供理论依据。
2026-08-18 gr-qc
Black hole spacetimes with dark matter spikes: Energy-momentum tensor and backreaction effects
School of Physics and Optoelectronics, South China University of Technology（华南理工大学物理与光电工程学院）
研究暗物质尖峰的能量-动量张量及其对时空几何的反作用，发现动力学项显著增强能量密度并导致各向异性压力，反作用效应比仅考虑质量密度时大两倍以上。
2026-06-01 gr-qc
Dancing above the abyss: Environmental effects and dark matter signatures in inspirals into massive black holes
本论文系统研究大质量黑洞旋近系统中暗物质尖峰、恒星分布和吸积盘等环境效应，量化其对波形的影响并估计旋近速率，表明暗物质效应虽为次要但仍可被空间引力波观测站识别。
2024-04-03 gr-qc
Modified Kerr black holes surrounded by dark matter spike
本文在BGGM框架下研究了被暗物质尖峰包围的修改Kerr黑洞，通过求解修改TOV方程构建旋转时空模型，并基于Sgr A*和M87*观测数据约束了BGGM参数，证实其为天体物理黑洞的可靠候选者。
2025-05-24 gr-qc hep-ph
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
Compact Binary Merger Rate in Dark-Matter Spikes
本文计算球形与椭球形坍缩暗物质晕模型下暗物质尖峰中的致密双星并合率，发现椭球坍缩可增强并合率，且原初黑洞双星结果符合 LIGO-Virgo 观测。
2023-01-10 astro-ph.CO gr-qc
Spacetime metrics and ringdown waveforms for galactic black holes surrounded by a dark matter spike
本研究利用TOV方程构建暗物质尖峰环绕黑洞的时空度规，并分析铃宕引力波探测可能性，发现大质量黑洞更易产生可观测信号，但M87的尖峰当前难以探测。
2024-02-07 astro-ph.GA gr-qc
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
Observational signature of Lorentz violation in Kalb-Ramond field model and Bumblebee model: A comprehensive comparative study
本文全面比较了 Kalb-Ramond 和 Bumblebee 场模型中洛伦兹破坏的效应，分析了黑洞的光学外观、准正规模式、霍金辐射及引力透镜等观测特征，证实可通过天体物理观测区分这两种黑洞。
2024-04-24 gr-qc
Dark matter spikes in the vicinity of Kerr black holes
大质量黑洞的成长将使星系中心的冷暗物质密度变陡，成为一个密集的尖峰，增强了间接探测的前景。在完全相对论性绝热增长框架下，利用黑整体的精确Kerr几何，研究了黑洞自旋对密度分布的影响。我们发现，尽管角动量从洞转移到晕，旋转显着增加黑洞附近的暗物质密度。引力效应仍然由黑洞在其影响半径内主导，但更大的暗物质湮灭通量可能与间接探测估计有关。
2018-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The eccentricity enhancement effect of intermediate-mass-ratio-inspirals: dark matter and black hole mass
研究发现，中等质量比螺旋星系（IMRI）中的暗物质（DM）对恒星质量致密天体（如黑洞（BH））的轨道偏心率有显著的增强作用，这一点可以在未来的观测中通过LISA、太极和天琴等天基引力波探测器（\citep{2019PhRvD.100d3013Y}）进行检验。在本文中，我们将研究在不同的DM密度分布和中心BH质量的IMRI的偏心率的增强效果。我们的结果如下：$(1)$在一般DM尖峰分布情况下，偏心率的增强与幂律分布基本一致，表明采用幂律分布是合理的; $(2)$在DM尖峰存在的情况下，中心BH的不同质量会影响偏心率，这为我们探测BH的质量提供了一种新的途径; $(3)$考虑了DM峰出现和不出现时偏心率的变化，我们发现在$10^{5} GM/c^{2}$左右的尺度上测量偏心率可以区分DM模型。
2020-05-25 gr-qc
Probing Dark Matter Spikes via Gravitational Waves of Extreme Mass Ratio Inspirals
尽管有越来越多的证据，但暗物质的确切性质在很大程度上仍然是未知的。如果暗物质是由弱相互作用的大质量粒子组成的，它将被银河系中心的黑洞吸积，形成一个密集的尖状物。来自这个尖峰的动力学摩擦可能在双星系统中有可观察到的影响。我们认为极端质量比inspiral（EMRI）双星包括大规模的黑洞窝藏在暗物质尖峰和恒星质量的物体在椭圆轨道。我们发现，在频域中的引力波波形可以大大修改。特别是，我们表明，暗物质可以抑制引力波在低频率的特征应变，但在更高的域增强它。这些效应随着暗物质密度的增加而更加显著。结果表明，在$10^{-3}\sim 0.3$ ~Hz附近，EMRI的信噪比会显著降低，而在$1.0$ ~ Hz附近，EMRI的信噪比会显著提高，且灵敏度更高，可以通过未来的星载引力波（GW）探测器LISA和TAIKI探测到。研究结果将对EMRI的检测和参数推断产生重要影响。
2022-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extreme mass ratio inspirals in rotating dark matter spikes
本文研究克尔黑洞周围旋转暗物质尖峰对极端质量比旋近引力波信号的影响，通过全相对论模型计算相位差与不匹配度，证明主黑洞自旋可提升LISA对暗物质尖峰的探测能力。
2025-08-18 astro-ph.HE gr-qc
Comparing Accretion Disks and Dark Matter Spikes in Intermediate Mass Ratio Inspirals
本文首次在中等质量比旋近系统中同时建模吸积盘与暗物质尖峰，通过偏心率演化、制动指数和失相指数区分二者对引力波信号的影响。
2023-03-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Galactic Center Gamma-Ray Excess from Dark Matter Annihilation: Is There A Black Hole Spike?
如果位于银河系中心的超大质量黑洞Sgr A* 是从嵌入NFW暗物质（DM）晕中的初始种子中以螺旋方式生长的，那么黑洞附近的DM轮廓已经陡峭成尖峰。我们计算的戏剧性增强的伽马射线通量从银河系中心（GC）从这样一个尖峰，如果1-3 GeV的过剩费米数据中观察到的是由于DM湮灭。我们发现，在最近的拟合参数值的青睐，从尖峰的点源的通量是35倍以上的流量从内部$1^\circ$的晕，远远超过所有费米点源检测GC附近。我们考虑的尖峰信号对天体物理和粒子参数的依赖性，并得出结论，如果GC过量是由于DM，然后一个典型的绝热尖峰是不利的数据。我们讨论替代银河系的历史，预测不同的尖峰信号，包括：（i）的黑洞的非绝热增长，可能与晕和/或黑洞合并，（ii）DM的引力相互作用与重子在致密的核心，如加热的恒星，或（iii）DM自相互作用。我们强调，尖峰信号是敏感的不同的粒子参数的组合比晕信号，并在未来的分析包括尖峰组件的任何DM信号将提供新的信息的GC和DM湮灭的粒子物理的历史。
2014-06-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Formation and Redshift Evolution of Dark Matter Spikes
MIT（麻省理工学院）；Harvard University（哈佛大学）
研究暗物质尖峰在恒星周围形成及红移演化，通过半解析框架分析暗物质与恒星相空间分布的耦合方程，发现恒星引力加热使内坡度趋近1.5，产生比传统预测低但高于NFW尖峰的过密区域。
2026-05-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves as a probe of dark matter mini-spikes
最近的研究表明，中等质量黑洞（IMBH）可能会发展出暗物质（DM）的小晕。我们考虑一个双星系统组成的IMBH周围的DM迷你穗和恒星质量的对象围绕IMBH的轨道。由于DM微型尖峰的引力和动力学摩擦以及其引力波（GW）辐射的反反应，该双星系统可以通过未来的星载GW实验（如eLISA/NGO）进行检测。我们考虑一个单一的幂律模型的DM迷你尖峰，这是假设由非湮灭DM粒子，并证明了一个eLISA/NGO检测GW从这样的二进制使我们能够非常准确地测量DM迷你尖峰参数。例如，在我们最初由Zhao和Silk（2005）以及Bertone等人（2005）提出的参考案例中，我们可以确定DM微尖峰径向轮廓的幂律指数$α$，对于信噪比为10的GW信号，假设使用eLISA进行了5年的观测，1 $σ$相对误差为$\pm 5\times 10^{-6}$。我们还调查如何准确的DM参数可以确定各种DM参数和质量的IMBH恒星质量物体二进制包围DM迷你尖峰。我们发现，我们可以确定的幂律指数$α$在10%的水平，即使是稍微平坦的径向分布的$α\sim 1.7$。
2014-08-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Measuring dark matter spikes around primordial black holes with Einstein Telescope and Cosmic Explorer
本文研究未来引力波探测器对原初黑洞周围暗物质尖峰的测量能力，提出可行形成情景并预测并合率，证明一周数据即可高精度测量双星与尖峰性质，同时警示忽略暗物质超密度效应会导致参数偏差或漏检。
2022-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Velocity Distribution of Dark Matter Spike around Schwarzschild Black Holes and Effects on Gravitational Waves from EMRIs
本文利用史瓦西几何中的相对论动力学计算暗物质尖峰的速率分布，发现其普遍特征并拟合为高斯分布，进而评估了动力学摩擦对EMRIs引力波的影响，揭示时域波形相移，为引力波探测星系中心暗物质提供新见解。
2024-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Dark Spiky Primordial Black Holes
本文针对邻近X射线双星中观测到的暗物质密度尖峰迹象，提出这些轻黑洞可能源于原初黑洞，因其天然形成超高密度暗物质微型尖峰，从而解释恒星坍缩黑洞无法形成尖峰的矛盾。
2025-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Primordial Black Hole Dark Matter Spikes
本研究针对LIGO–Virgo–KAGRA观测的双黑洞并合起源问题，计算了星系中心超大质量黑洞周围密度尖峰内原初黑洞的并合率与极端质量比旋进信号，预测LISA或能探测到大量相关信号并约束相关参数空间。
2025-06-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Weak annihilation cusp inside the dark matter spike about a black hole
我们重新研究了大质量黑洞周围球形密度尖峰中湮灭对无碰撞暗物质分布的影响。我们首先构建了一个非常简单的，教学，分析模型的各向同性相空间分布函数，占湮灭和再现的“弱尖”发现由瓦西里耶夫DM深内的尖峰，远离其边界。对于$s$波湮灭，尖点中的DM密度随$r^{-1/2}$变化，其中$r$是到中心黑洞的距离，并且不是平坦的“平台”轮廓。然后，我们扩展这个模型，将一个损失锥，占捕获DM粒子的孔。损失锥是通过一个边界条件来实现的，该边界条件去除了捕获轨道，从而得到各向异性分布函数。最后，我们通过积分玻尔兹曼方程来演化初始尖峰分布函数，以显示弱尖点如何随时间增长及其密度如何随时间减小。我们采用银河核的参数特征和典型的DM的WIMP模型，处理了$s$波和$p$波DM湮灭两种情况。$p$波湮灭的尖点密度分布较弱，像$\sim r^{-0.34}$一样变化，但仍然不是平坦的平台。
2016-06-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Compact Binary Merger Rate with Modified Gravity in Dark-Matter Spikes
本研究探讨了修正引力对超大质量黑洞周围暗物质尖峰内致密双星并合率的影响，发现修正引力预测的并合率高于广义相对论，并结合 LIGO-Virgo 观测约束了理论参数和 PBH 丰度。
2024-10-22 astro-ph.CO gr-qc
Modelling the Sgr A* Black Hole Immersed in a Dark Matter Spike
研究了银河系中心黑洞Sgr A * 附近的暗物质尖峰效应。我们的主要目标是调查目前和未来的天文观测的Sgr A * 是否可以检测到这样的DM尖峰的存在。首先，我们构造了一个静态球对称黑洞周围的时空度规，然后利用Newman-Janis-Azreg Aïnou算法将这个解推广到旋转黑洞。对于静态BH度规，我们使用的数据的S2星绕Sgr A * 确定和分析的两个自由参数的约束特征的密度和最内边界的DM晕周围的BH。此外，利用银河系中已有的DM尖峰密度$ρ_\text{sp}$和DM尖峰半径$R_\text{sp}$的观测数据，我们考虑了围绕Sgr A * BH的几何厚度的吸积盘模型，并证明了DM分布对BH阴影半径和像的影响在实际DM密度下是相当微弱的.仅当DM密度在BH附近为$ρ_\text{sp} \sim (10^{-19}-10^{-20})$ g/cm $^3$数量级时才变得显著。我们进一步分析了用无线电干涉测量法观察这种效应的可能性，用类似EHT的阵列模拟观察，发现在不久的将来不太可能检测到这种效应。
2021-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Influence of dark matter equation of state on the axial gravitational ringing of supermassive black holes
本文研究不同状态方程的暗物质尖峰对超大质量黑洞轴向引力准正则模式的影响，发现振铃频率和阻尼时间偏差可达$10^{-3}$，表明未来引力波探测有望约束超大质量黑洞周围暗物质的性质。
2024-02-22 gr-qc
Self-interacting Dark Scalar Spikes around Black Holes via Relativistic Bondi Accretion
通过自洽求解相对论性的Bondi吸积，研究了质量为$M$的非自旋黑洞在暗晕中的尖峰质量密度分布。我们假设暗物质在晕中的主要成分是标准模型规范单重标量。它的质量$m\simeq 10^{-5}{\rm eV}$和四次自耦合$λ\lesssim10^{-19}$被限制为与银河系暗晕的性质相容。在流体动力学极限下，我们发现吸积率从下面$\dot{M}_{\rm min}=96πG^2M^2 m^4/λ\hbar^3$有界.因此，对于$M=10^6~{\rm M}_\odot$，我们有$\dot{M}_{\rm min}\simeq1.41\times 10^{-9}~{\rm M}_\odot~{\rm yr}^{-1}$，与重子的埃丁顿吸积相比，它是次显性的。在自引力区，$ρ_0(r)$的峰密度分布不能用单幂律拟合，而可用双幂律拟合。尽管如此，我们可以分段拟合$ρ_0(r)$，并发现$ρ_0(r) \propto r^{-1.20}$靠近声视界，$ρ_0(r) \propto r^{-1.00}$朝向邦迪半径，而$ρ_0(r) \propto r^{-1.08}$用于其间的区域。这与暗物质具有类似库仑的自相互作用的更尖的$ρ_0(r) \propto r^{-1.75}$形成对比。
2022-08-20 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Examining the effects of dark matter spikes on eccentric intermediate mass ratio inspirals using N-body simulations
本研究首次利用N体模拟自洽研究暗物质尖峰对偏心中等质量比旋近的影响，发现三体弹弓机制而非动力学摩擦主导能量耗散，并提出频移比相位偏移更具探测前景。
2024-09-03 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Effect of dark matter on galactic black hole ringdown waveforms and shadows
Metropolitan State University（大都会州立大学）；University of Winnipeg（温尼伯大学）
该研究计算暗物质对星系核心超大质量黑洞铃振波形与阴影的影响，发现M87*周围暗物质尖峰的效应远强于同质量星系晕，其影响原则上可被探测，现有事件视界望远镜观测距验证该尖峰存在仅差一个数量级。
2026-09-02 astro-ph.GA gr-qc
Hints of Dark Matter Spikes in Low-mass X-ray Binaries: a critical assessment
Instituto de Física de Cantabria (IFCA, UC-CSIC)（坎塔布里亚物理研究所）
研究通过模拟暗物质尖峰对低质量X射线双星周期衰减的影响，排除了浅层暗物质尖峰，并设定了暗物质密度剖面陡度的下限。
2026-03-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
On the evidence of a dark matter density spike around the primary black hole in OJ 287
本文通过双星脉冲星计时论证和OJ 287轨道描述，证明其超大质量黑洞双星轨道动力学对暗物质密度尖峰诱导的动力学摩擦不敏感，只能给出尖峰指数上限而非观测导出值。
2025-04-08 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Dark Matter Spike surrounding Supermassive Black Holes Binary and the Nanohertz Stochastic Gravitational Wave Background
本文研究超大质量黑洞双星周围暗物质尖峰对纳赫兹随机引力波背景的影响，通过贝叶斯拟合NANOGrav等数据发现含暗物质尖峰模型改善拟合，且尖峰斜率略小于1。
2025-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Effect of Stars on the Dark Matter Spike Around a Black Hole: A Tale of Two Treatments
我们重新审视了恒星的引力散射在建立大质量黑洞（BH）周围无碰撞暗物质（DM）的稳态分布中所起的作用。这是一个物理上有趣的问题，具有潜在的可观察的特征，例如在密度尖峰中来自DM湮灭的$γ-$射线。该系统作为一个实验室，比较两种不同的动力学方法，这两种方法都已被广泛使用：福克-普朗克处理和双组分导电流体处理。在我们的Fokker-Planck分析中，我们扩展了以前的分析模型，以解释进入BH的DM粒子的非零通量，以及由于相对论效应或进一步可能的DM湮灭而在BH附近的分布函数中的截止。在我们的双流体分析中，经过近似解析处理，我们将方程重新转换为“加热的邦迪吸积”问题，并在没有近似的情况下数值求解方程。虽然Fokker-Planck和双流体方法产生基本上相同的DM密度和速度色散剖面远离尖峰内部的边界，还有其他的差异，特别是DM吸积率的确定。我们讨论了两种处理方法的局限性，包括各向同性速度色散的假设。
2022-09-16 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Population search for dark matter spikes in megamaser rotation curves
Kavli Institute for Astrophysics and Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院卡弗里天体物理研究所与物理系）；Harvard Laboratory for Particle Physics and Cosmology and Department of Physics, Harvard University（哈佛大学粒子物理与宇宙学实验室与物理系）
本研究提出利用水巨脉泽盘的旋转曲线搜索暗物质尖峰，应用于11个盘，发现NGC 1194和NGC 4258支持尖峰，但翘曲消除多数偏好，且尖峰质量上限约为黑洞质量的10%，为暗物质研究提供新窗口。
2026-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A new probe of dark matter properties: gravitational waves from an intermediate mass black hole embedded in a dark matter mini-spike
中等质量黑洞（IMBH）周围可能有一个暗物质（DM）迷你晕，并在距离IMBH不到一秒差距的范围内发展出一个尖刺状结构。当一个恒星质量的物体被小晕捕获时，由于引力波的反作用，它最终会落入这样的IMBH中，而这反过来又可以通过未来的星载引力波实验（如eLISA/NGO）直接观察到。在本文中，我们表明，GW的可探测性强烈依赖于DM分布的径向轮廓。因此，如果检测到GW，则将非常准确地确定功率指标，即DM密度分布。获得的DM密度分布将清楚地表明IMBH是如何从种子BH演变而来的，以及IMBH过去是否经历过重大合并。与DM湮灭的伽马射线观测不同，GW仅对DM分布的径向轮廓敏感，甚至对非相互作用DM敏感。因此，我们在这里证明的效果可以作为一个新的和强大的探测DM属性。
2013-05-31 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Depletion of Collisionless Dark Matter Spikes
University of Oxford（牛津大学）；Monash University（莫纳什大学）；St. Hugh’s College, University of Oxford（牛津大学圣休学院）；Eötvös University（厄特沃什大学）
研究通过考虑碰撞less尖峰嵌入真实核星团，发现EMRI通过slingshots机制耗尽暗物质，导致DM密度降低，影响LISA探测阈值。
2026-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring dark matter spike distribution around the Galactic centre with stellar orbits
本研究利用Keck和VLT望远镜数据，通过分析S星恒星轨道约束了银河系中心的暗物质尖峰分布，排除了广义NFW和Einasto尖峰的部分参数空间，发现具有弱湮灭尖峰的NFW模型在特定湮灭截面下仍可行。
2023-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Irreversible Depletion of Dark Matter Spikes by Extreme-Mass-Ratio Inspirals
University of Oxford（牛津大学）；Monash University（莫纳什大学）；St. Hugh’s College, University of Oxford（牛津大学圣休学院）；Eötvös University（厄特沃什大学）
本研究揭示EMRI会通过引力弹弓不可逆地耗竭暗物质尖峰，大幅削弱引力波失相信号，仅高红移低速率系统可保留可探测失相。
2026-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Self-Interacting Dark-Matter Spikes and the Final-Parsec Problem: Bayesian constraints from the NANOGrav 15-Year Gravitational-Wave Background
School of Physical and Chemical Sciences, University of Canterbury（坎特伯雷大学物理与化学科学学院）
本文通过贝叶斯分析，研究自相互作用暗物质尖峰对解决最终Parsec问题的作用，并与NANOGrav数据对比，验证其在引力波背景中的有效性。
2026-02-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Post-Newtonian effects in compact binaries with a dark matter spike: A Lagrangian approach
本研究应用拉格朗日方法分析了带有暗物质尖峰的致密双星系统的后牛顿演化，发现LISA空间天文台可探测到质量比为$10^5$的黑洞双星系统在1PN和2.5PN效应及相对论动力学摩擦下产生的修正引力波信号。
2024-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universal Density and Velocity Distributions of Dark Matter around Massive Black Holes
本文研究大质量黑洞周围暗物质尖峰的重分布，基于多种 Hernquist 与幂律暗晕拟合密度关系，并用 Maxwell-Boltzmann 分布评估 s/p 波湮灭遗迹密度。
2025-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Limits on Primordial Black Holes from M87
太阳质量范围内的原始黑洞可能是暗物质的重要组成部分。我们展示了如何一个参数有关的偏转光的密度尖峰可能存在的M87超大质量黑洞周围的黑洞，结合高分辨率的观测EHT合作，可以导致一个强烈的限制在天体物理相关的质量范围内的原始黑洞质量分数。结果取决于暗物质尖峰假设的模型，并建议进一步了解这种尖峰以及进一步的高分辨率观测超大质量黑洞的兴趣。
2022-02-11 astro-ph.CO gr-qc
Probing Dark Matter Spike with Gravitational Waves from Early EMRIs in the Milky Way Center
本文研究银河系中心早期极端质量比旋近中暗物质动力学摩擦对引力波谱的影响，发现其可能导致低频抑制、高频增强的可检测偏差，从而为LISA和Taiji等空间引力波探测器提供暗物质探测新途径。
2025-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Extreme Dark Matter Tests with Extreme Mass Ratio Inspirals
未来的空间激光干涉测量实验，如LISA，预计将探测到$\cal O$（100- 1000）恒星质量的致密物体（例如，黑洞，中子星）落入星系中心的大质量黑洞，即所谓的极端质量比螺旋（EMRI）。如果暗物质由于大质量黑洞的增长而形成“尖峰”，它将对吸入的物体产生引力拖曳，改变其轨道和引力波信号。我们发现，即使是一个单一的暗物质尖峰从EMRI的检测将严重限制几个流行的暗物质的候选人，如超轻玻色子，千电子伏费米子，兆电子伏-TeV的自湮灭暗物质，亚太阳质量的原始黑洞，因为这些候选人将通过各种机制扁平的尖峰。因此，未来的空间引力波实验可能对暗物质的粒子识别产生重大影响。
2019-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Forecasted Detection Limits on the (Dark) Matter Density in Supermassive Black Hole Binaries for LISA
本文研究了暗物质尖峰对LISA观测超大质量黑洞双星引力波信号的影响，并预测了其密度限制。
2025-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing dark matter halo profiles with multi-band observations of gravitational waves
本文评估多波段引力波观测对约束中等质量比旋进系统暗物质尖峰参数的潜力，发现分赫兹天基探测器GWSat提供最强约束，而第三代地基探测器对较低质量系统可提升参数估计精度。
2025-04-03 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
