Một nghiên cứu đột phá được công bố vào ngày 20 tháng 8 năm 2025, trên tạp chí Physical Review D, đã đưa ra một giả thuyết mới về vật chất tối. Các nhà khoa học tại Đại học California, Riverside, đề xuất rằng vật chất tối siêu nặng có thể tích tụ bên trong các ngoại hành tinh, đạt đến khối lượng tới hạn ở lõi và sụp đổ để hình thành lỗ đen. Giả thuyết này mở ra một hướng đi mới trong việc tìm hiểu bản chất bí ẩn của vật chất tối, một thành phần thiết yếu của vũ trụ mà chúng ta vẫn còn rất ít thông tin.
Theo giả thuyết của nhóm nghiên cứu do Mehrdad Phoroutan-Mehr dẫn đầu, các hạt vật chất tối siêu nặng có thể bị ngoại hành tinh bắt giữ thông qua tương tác hấp dẫn. Khi các hạt này tương tác với vật chất bên trong hành tinh, chúng sẽ mất năng lượng và dần dần tập trung tại lõi. Khi khối lượng tích tụ đạt đến một ngưỡng nhất định, nó sẽ sụp đổ dưới tác động của chính lực hấp dẫn, hình thành nên một lỗ đen. Số phận của lỗ đen mới sinh này phụ thuộc vào khối lượng của nó: một lỗ đen có khối lượng lớn hơn có thể bắt đầu nuốt chửng vật chất của hành tinh, trong khi một lỗ đen có khối lượng nhỏ hơn có thể bốc hơi thông qua bức xạ Hawking trước khi kịp gây ra tác động đáng kể.
Nghiên cứu này đặc biệt nhấn mạnh vào mô hình vật chất tối siêu nặng không tự hủy, nơi các hạt có khối lượng cực lớn và không tự hủy khi va chạm, cho phép sự tích tụ diễn ra liên tục. Các nhà khoa học tin rằng các hành tinh khí khổng lồ, đặc biệt là những hành tinh có khối lượng tương đương Sao Mộc, có thể đóng vai trò như những phòng thí nghiệm tự nhiên để phát hiện vật chất tối. Với hơn 5.000 ngoại hành tinh đã được phát hiện, các nhà thiên văn học có một kho dữ liệu phong phú để kiểm tra các mô hình vật chất tối khác nhau. Việc phát hiện ra các lỗ đen có khối lượng bằng hành tinh sẽ là một bước đột phá lớn, cung cấp bằng chứng mạnh mẽ cho mô hình vật chất tối siêu nặng không tự hủy.
Ngoài khả năng hình thành lỗ đen, nghiên cứu còn gợi ý rằng sự tích tụ vật chất tối có thể làm nóng các ngoại hành tinh hoặc khiến chúng phát ra bức xạ năng lượng cao. Mặc dù các thiết bị hiện tại chưa đủ nhạy để phát hiện những tín hiệu này, nhưng các kính thiên văn và sứ mệnh không gian thế hệ mới có thể đạt được độ chính xác cần thiết, mở ra những chân trời mới trong việc khám phá bản chất của vật chất tối và tác động của nó lên vũ trụ.