Sobrevivência de Picos de Matéria Escura: Perturbações Estelares e de Objetos Compactos

Nossas investigações revelaram que a dispersão de partículas de matéria escura pelo aglomerado de estrelas nucleares resulta em um esgotamento da distribuição de DM em raios da ordem de $r \sim 10^{-1}~\mathrm{pc}$. É importante notar que essa região se encontra significativamente fora da área onde os sinais de ondas gravitacionais relevantes para a detecção são tipicamente produzidos. Isso sugere que, embora as interações com aglomerados estelares possam alterar o perfil de densidade de DM em escalas maiores, seu impacto direto na geração de GWs nas proximidades imediatas do BH supermassivo pode ser limitado.

Em raios consideravelmente menores, especificamente em $r \sim 10^{-3}~\mathrm{pc}$, a análise concentrou-se nos perturbadores estelares mais próximos conhecidos, as estrelas S2 e S38. Os resultados indicam que a influência dessas estrelas induz apenas mudanças insignificantes no perfil de densidade da matéria escura. Essa observação é crucial, pois demonstra a resiliência da estrutura de DM em escalas mais próximas ao buraco negro central, mesmo na presença de objetos estelares massivos em órbitas relativamente próximas.

Apesar dessas perturbações, os eventos analisados não resultam no apagamento completo da sobredensidade central de matéria escura. Em vez disso, a densidade é reduzida para aproximadamente $82 \%$ de seu valor inicial em raios $r \lesssim 10^{-5}~\mathrm{pc}$. Essa redução, embora presente, é relativamente modesta e sugere que a estrutura fundamental do pico de matéria escura permanece substancialmente intacta. A persistência dessa sobredensidade é um achado significativo para modelos teóricos que preveem a formação e a estabilidade de picos de DM em torno de buracos negros supermassivos.

Nossos resultados fornecem evidências robustas de que, pelo menos no contexto do Centro Galáctico, as sobredensidades de matéria escura em torno do buraco negro central devem permanecer praticamente intactas. Isso se aplica tanto sob a influência de perturbações estelares quanto sob cenários plausíveis de fusão estelar-buraco negro. Essa estabilidade tem implicações importantes para a busca e interpretação de sinais de ondas gravitacionais e para a compreensão da dinâmica da matéria escura em ambientes extremos, como os núcleos galácticos.