Une nouvelle recherche audacieuse suggère que l'accumulation de matière noire au sein des exoplanètes pourrait conduire à la formation de trous noirs internes, révolutionnant notre compréhension de ces entités cosmiques insaisissables.
Publiée le 20 août 2025 dans la prestigieuse revue *Physical Review D*, cette étude menée par des chercheurs de l'Université de Californie à Riverside, sous la direction de Mehrdad Phoroutan-Mehr, propose un mécanisme fascinant. Elle émet l'hypothèse que les particules de matière noire superlourde, si elles existent et sont non-annihilantes, pourraient être capturées par les exoplanètes, en particulier les géantes gazeuses similaires à Jupiter. Au fil du temps, ces particules perdraient de l'énergie et s'accumuleraient dans le noyau de la planète.
Lorsque cette concentration atteindrait une masse critique, elle s'effondrerait gravitationnellement pour former un trou noir miniature. Le destin de ce nouveau trou noir dépendrait de sa masse. Un trou noir plus massif pourrait commencer à consommer la planète de l'intérieur, la transformant potentiellement en un trou noir de masse planétaire. À l'inverse, un trou noir moins massif pourrait s'évaporer via le rayonnement de Hawking avant d'avoir un impact significatif sur la planète.
Ce phénomène pourrait se produire sur des échelles de temps observables, ouvrant ainsi une nouvelle voie pour la détection de la matière noire. La matière noire, qui constitue environ 85 % de la matière totale de l'univers, reste l'un des plus grands mystères de la physique. Bien que ses effets gravitationnels soient évidents à grande échelle, elle n'a jamais été détectée directement. Cette recherche, en se concentrant sur les exoplanètes – des mondes situés au-delà de notre système solaire – offre une perspective novatrice. Les exoplanètes, dont près de 6 000 sont déjà répertoriées, pourraient servir de laboratoires naturels pour sonder la nature de la matière noire.
Les implications de cette découverte sont considérables. La formation de trous noirs de masse planétaire défierait les modèles astrophysiques actuels, qui prévoient généralement des trous noirs issus de l'effondrement d'étoiles massives ou de processus primordiaux. La découverte d'une telle population de trous noirs fournirait une preuve solide en faveur des modèles de matière noire superlourde et non-annihilante. De plus, des observations futures, potentiellement via des télescopes de nouvelle génération comme le James Webb Space Telescope, pourraient détecter des signatures indirectes de ce phénomène, telles que des anomalies de température ou des émissions de rayonnement de haute énergie au sein des exoplanètes.
Les régions de la galaxie potentiellement riches en matière noire, comme le centre galactique, deviendraient des cibles d'intérêt particulier pour ces études. L'absence de tels trous noirs dans des systèmes planétaires connus pourrait également contraindre les modèles de matière noire, en excluant certaines variantes. Cette recherche souligne l'importance croissante de l'étude des exoplanètes, non seulement pour comprendre la formation et l'évolution des planètes, mais aussi comme outils essentiels dans la quête pour percer les secrets de la matière noire et, par extension, pour approfondir notre compréhension de l'univers lui-même.