Темну матерію запідозрили в перетворенні екзопланет на чорні діри

Суперважкі частинки темної матерії запідозрили в перетворенні гігантських екзопланет на мініатюрні чорні діри. Нове моделювання показало, що вони здатні поступово накопичуватися в ядрах схожих на Юпітер планет і колапсувати з утворенням чорних дір, які зрештою поглинають ці планети. Це може пояснити існування планетоподібних чорних дір і допомогти перевірити природу темної матерії. Дослідження опублікували в журналі Physical Review D.

Зображення чорної діри. NASA, ESA, and D. Coe, J. Anderson, and R. van der Marel (Space Telescope Science Institute); Hubble SM4 ERO Team; C.-P. Ma (University of California, Berkeley), and J. Thomas (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Germany)

Як крихітна чорна діра поглинає цілу планету?

Однією з гіпотез щодо темної матерії, частинки якої досі не вдавалося зафіксувати, є існування в ній суперважких частинок, які не є власними античастинками та тому не знищуються при зіткненні. Для дослідження цього питання група астрофізиків розробила нову теоретичну модель про те, що відбувається з такою темною матерією в гігантських екзопланетах. Згідно з їхніми розрахунками, частинки можуть бути гравітаційно захопленими планетою, після чого втрачають енергію та концентруються в її ядрі.

Коли їхня густина перевищує критичне значення, вони колапсують у крихітну чорну діру, яка досягає тієї ж маси, що мала початкова планета. Моделювання показало, що протягом життя газових гігантів із різними розмірами, температурами й густинами потенційно може виникати кілька чорних дір. Однак виявлення їх є складним: наприклад, чорна діра з масою Юпітера мала б діаметр менш як шість метрів, що набагато менше можливостей сучасних телескопів. Попри це, автори наголошують, що майбутні місії з високою роздільною здатністю можуть виявити популяцію таких чорних дір, особливо в багатих на темну матерію регіонах, як-от центр Чумацького Шляху.

Де ще можуть ховатися чорні діри

🌟 Мініатюрні чорні діри, які вважають першими, що утворилися в нашому Всесвіті, можуть ховатися всередині сонцеподібних зір.

🫣 І навіть надмасивні чорні діри можуть ховатися за надмірним пилом — лише в околицях нашої Галактики таких дір виявилося вдвічі більше за попередні оцінки.

📓 А про те, як надмасивна чорна діра в центрі Чумацького Шляху поглинула свою компаньйонку та приховала це, ми розповідали в матеріалі «Залишиться лише один».