Нова наукова робота, опублікована 20 серпня 2025 року в журналі Physical Review D, пропонує революційний погляд на природу темної матерії. Дослідники з Каліфорнійського університету в Ріверсайді, під керівництвом Мехрдада Фороутан-Мера, висунули гіпотезу, що темна матерія може накопичуватися в надрах екзопланет, досягаючи критичної маси та колапсуючи у чорні діри.
Темна матерія, яка становить приблизно 85% усієї матерії у Всесвіті, залишається невловимою, оскільки вона не взаємодіє зі світлом і виявляється лише через її гравітаційний вплив. Попередні дослідження, як-от роботи Дана Гупера та Джейсона Стефена, вже припускали, що темна матерія може впливати на планети, наприклад, нагріваючи їх. Однак, нова робота розширює цю концепцію, припускаючи можливість утворення чорних дір усередині планет.
Згідно з моделлю, запропонованою Фороутан-Мером та його колегою Тарою Фетерольф, надважкі частинки темної матерії можуть захоплюватися екзопланетами. Взаємодіючи з внутрішньою речовиною планети, ці частинки втрачають енергію і накопичуються в ядрі. Коли накопичена маса досягає критичного порогу, відбувається гравітаційний колапс, що призводить до утворення чорної діри. Подальша доля такої чорної діри залежить від її маси: більш масивна чорна діра може поглинути планету зсередини, перетворивши її на чорну діру з масою, еквівалентною масі планети, тоді як менш масивна чорна діра може випаруватися через випромінювання Гокінга.
Цей процес може відбуватися протягом спостережуваних часових проміжків, потенційно створюючи множинні чорні діри в межах життя однієї екзопланети. Ця теорія особливо актуальна в контексті сучасних досягнень у дослідженні екзопланет. Місії, такі як TESS та майбутній космічний телескоп Джеймса Вебба, надають безпрецедентні дані про планети поза нашою Сонячною системою. Як зазначає Фороутан-Мер, розширення знань про екзопланети дозволяє використовувати їх як інструменти для вивчення темної матерії, особливо в регіонах, де її концентрація вища, наприклад, у центрі нашої Галактики.
Експерти вважають, що це дослідження відкриває нові горизонти для розуміння темної матерії. Хоча концепція планетарних чорних дір є спекулятивною, вона ґрунтується на теоретичній фізиці та може бути перевірена майбутніми спостереженнями. Виявлення таких об'єктів стало б значним проривом, підтвердивши гіпотезу про надважку темну матерію, яка не анігілює. Це також може запропонувати альтернативне пояснення формування чорних дір, відмінне від загальноприйнятих теорій про колапс зірок або первинні чорні діри раннього Всесвіту.