Una nuova e affascinante ricerca suggerisce che l'accumulo di materia oscura all'interno degli esopianeti potrebbe portare alla formazione di buchi neri interni, un fenomeno che potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione di questa elusiva sostanza cosmica.
Lo studio, pubblicato il 20 agosto 2025 su Physical Review D dai ricercatori dell'Università della California, Riverside, guidati da Mehrdad Phoroutan-Mehr, propone che particelle di materia oscura superpesante possano essere catturate dagli esopianeti, accumulandosi nei loro nuclei. Il meccanismo ipotizzato prevede che queste particelle di materia oscura, interagendo con l'interno del pianeta, perdano energia e si concentrino nel nucleo. Una volta raggiunta una massa critica, l'accumulo di materia oscura potrebbe collassare, dando origine a un buco nero.
La sorte di questo nuovo buco nero dipenderebbe dalla sua massa: un buco nero più massiccio potrebbe iniziare ad accrescere il materiale del pianeta, consumandolo dall'interno, mentre uno meno massiccio potrebbe evaporare attraverso la radiazione di Hawking prima di avere un impatto significativo sul pianeta. Questo processo potrebbe verificarsi su scale temporali osservabili, potenzialmente creando più buchi neri nel corso della vita di un singolo esopianeta.
La ricerca si concentra sul modello della materia oscura superpesante non-annichilante, che postula particelle estremamente massive che non si distruggono a vicenda quando interagiscono. Questo modello è cruciale perché permette un accumulo continuo di materia oscura. Gli scienziati ipotizzano che regioni dell'universo come il centro galattico della Via Lattea, essendo ricche di materia oscura, potrebbero essere particolarmente propense a ospitare esopianeti in cui si verificano questi fenomeni. Gli esopianeti, con le loro vaste dimensioni e le basse temperature interne, si rivelano ideali come laboratori naturali per sondare le interazioni della materia oscura.
Mentre la materia oscura costituisce circa l'85% della massa totale dell'universo, la sua natura rimane in gran parte un mistero, non essendo mai stata rilevata direttamente in esperimenti terrestri. La capacità di osservare potenziali buchi neri di massa planetaria o anomalie termiche negli esopianeti potrebbe fornire prove concrete per modelli specifici di materia oscura, come quello superpesante non-annichilante. La ricerca suggerisce che future missioni spaziali e telescopi più avanzati, come il James Webb Space Telescope, potrebbero avere la sensibilità necessaria per rilevare questi segnali.
L'assenza di buchi neri di massa planetaria nei sistemi esoplanetari conosciuti, inoltre, fornisce vincoli preziosi per i modelli di materia oscura, aiutando a escluderne alcuni e a raffinare i parametri di altri. La possibilità che gli esopianeti possano trasformarsi in buchi neri apre una nuova e promettente frontiera nella ricerca sulla materia oscura, integrando lo studio degli esopianeti con quello della fisica delle particelle fondamentale.