加州大學河濱分校的研究人員提出一項新理論，指出超重暗物質粒子可能在系外行星的核心累積，達到臨界質量後塌縮形成黑洞。這項由博士後研究員塔拉·費瑟羅爾夫（Tara Fetherolf）與物理學與天文學系研究生梅赫達德·普魯坦-梅爾（Mehrdad Phoroutan-Mehr）共同領導的研究，於2025年8月20日發表在《物理評論D》（Physical Review D）期刊上，為理解暗物質的性質開闢了新途徑。
根據該理論，這些暗物質粒子可能被系外行星的引力捕獲，在與行星內部物質互動時損失能量並沉降至核心。隨著時間推移，粒子在核心高度集中，一旦累積質量達到關鍵閾值，便可能引發引力塌縮，形成微型黑洞。這個新形成的黑洞的命運取決於其初始質量：質量較大的黑洞可能吸積行星物質，從內部吞噬行星；質量較小的黑洞則可能在造成顯著影響前，透過霍金輻射逐漸蒸發消失。研究人員認為，此過程可能在系外行星可觀測的時間尺度內發生，甚至可能在一顆系外行星的生命週期中產生多個黑洞。
此理論的獨特之處在於其對暗物質性質的假設——「超重且不湮滅」。這與主流的弱相互作用重粒子（WIMP）等模型不同。研究人員指出，如果系外行星能在數十億年內穩定存在而不因暗物質累積而塌縮，這本身就能為排除某些暗物質模型提供證據，從而幫助科學家更精確地約束暗物質的性質。
隨著天文學家已發現超過5,000顆系外行星，這些遙遠的世界為研究暗物質提供了前所未有的機會。研究人員表示，未來的系外行星觀測任務，例如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的進一步觀測，或許能夠探測到由暗物質累積引起的行星內部異常加熱或高能輻射，這些都可能成為尋找超重暗物質粒子的間接證據。此外，若能發現行星質量的黑洞，將是對現有天文物理學理論的重大突破，並強烈支持超重非湮滅暗物質模型的有效性。
總體而言，這項研究將系外行星研究與暗物質物理學緊密聯繫起來，為理解宇宙的基本構成提供了全新的視角，並為尋找和理解暗物質這一宇宙基本謎團提供了創新的實驗途徑。