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Dynamical friction in FDM halos
Frank Schindler
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physics
Betreuer*in
Piotr Chrusciel
Mitbetreuer*in
Mateja Gosenca
DOI
10.25365/thesis.73207
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-16686.43660.139160-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
In dieser Arbeit untersuchen wir detailliert die Dynamik massiver Objekte in einem "fuzzy dark matter" (FDM) Halo. FDM ist ein aus extrem leichten Bosonen bestehender Kandidat für Dunkle Materie. Mathematisch wird FDM mit den Schrödinger-Poisson Gleichungen beschrieben. Wir simulieren Testmassen im Orbit in einem FDM Halo mit AxioNyx. Das untersuchte Szenario ist relevant für die erste Phase der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, welche durch Dynamische Reibung angetrieben wird. Unsere Ergebnisse zeigen, dass stochastischen Dichteschwankungen der Dynamischen Reibung entgegenwirken können und die Umlaufbahnen der Testmassen dadurch nicht ganz zum Zentrum des Halos sinken. Sogar bei extrem massereichen Testobjekten, die durch dynamische Reibung am stärksten beeinflusst werden, kann der Prozess des Sinkens der Umlaufbahn aufgehalten werden.
Abstract
(Englisch)
In this thesis we perform a detailed exploration of the dynamics of massive objects in a fuzzy dark matter (FDM) halo. FDM is a dark matter candidate composed of very light bosons and modeled by the Schrödinger-Poisson equations. We simulate test objects orbiting in an FDM halo using AxioNyx. The studied scenario is relevant for the first phase of massive binary black hole mergers driven by dynamical friction. Our results show that the effects of stochastic density fluctuations can counter dynamical friction and stop the inspiral towards the center of the FDM halo. The orbital decay can stall even for extremely massive test objects, which experience the strongest dynamical friction.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
ultraleichte dunkle Materie dynamische Reibung Halos Simulationen
Schlagwörter
(Englisch)
fuzzy dark matter dynamical friction halos simulations
Autor*innen
Frank Schindler
Haupttitel (Englisch)
Dynamical friction in FDM halos
Paralleltitel (Deutsch)
Dynamische Reibung in FDM Halos
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
vii, 50 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Piotr Chrusciel
Klassifikationen
33 Physik > 33.20 Moderne Physik. Allgemeines ,
33 Physik > 33.21 Relativität. Gravitation
AC Nummer
AC16785750
Utheses ID
65783
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |