Тъмната материя може да се натрупа в газовите гиганти и да колапсира, превръщайки цели светове в космически чудовища

Ново революционно изследване разкрива възможността газовите планети да се превърнат в черни дупки, ако натрупат достатъчно тъмна материя в ядрата си. Проучването, публикувано в престижното научно списание Physical Review D, предлага нова перспектива за изучаване на най-загадъчната субстанция във Вселената.

Изследователите от Калифорнийския университет в Ривърсайд са изчислили, че газови гиганти като Юпитер могат постепенно да улавят частици тъмна материя, които се натрупват в планетарните ядра през милиони години. При определени условия тази материя може да стане толкова плътна, че да колапсира в миниатюрна черна дупка.

"Ако частиците тъмна материя са достатъчно тежки и не се самоунищожават, те в крайна сметка могат да колапсират в малка черна дупка", обясни Мехрдад Форутан-Мехр, водещ автор на изследването и докторант по физика и астрономия.

Според теорията на учените, черната дупка първоначално ще бъде микроскопична, но постепенно ще расте, поглъщайки планетата отвътре навън. В крайна сметка цялата планета ще се превърне в черна дупка със същата маса като оригиналния свят.

Не всички планети са обречени

Изненадващо откритие е, че не всички планети с черни дупки в ядрата са обречени на унищожение. "Дали черната дупка в планетата ще оцелее или не, зависи от това колко масивна е, когато се формира за първи път", каза Форутан-Мехр.

Ако черната дупка започне достатъчно малка, тя може да изчезне преди да има шанс да се храни и расте, благодарение на Хокинговото лъчение - квантовият ефект, при който черните дупки губят маса под формата на енергия.

"Има специална междинна маса, при която тези два ефекта се уравновесяват", добави изследователят. "В този случай черната дупка нито расте, нито се изпарява - тя може да остане стабилна вътре в планетата за дълго време."

Търсене в центъра на галактиката

Ако такива планети с черни дупки съществуват, астрономите смятат, че трябва да ги търсят близо до центъра на Млечния път, където концентрацията на тъмна материя е най-висока.

Тъмната материя остава една от най-големите загадки на съвременната физика. Тя съставлява 85% от цялата материя във Вселената, но е абсолютно невидима и взаимодейства само чрез гравитацията. Учените знаят за съществуването ѝ единствено защото нейното гравитационно влияние управлява формирането на най-големите космически структури.

"В газообразните екзопланети с различни размери, температури и плътности черните дупки могат да се образуват в наблюдаеми времеви мащаби, като потенциално могат да се образуват дори множество черни дупки през живота на една екзопланета", заяви Форутан-Мехр.

Безопасност за Слънчевата система

Добрата новина е, че планетите в нашата Слънчева система са в безопасност от тази участ. Ние се намираме на около 26 000 светлинни години от центъра на Млечния път, където плътността на тъмната материя е твърде ниска, за да предизвика подобни процеси.

"Откриването на черна дупка с масата на планета би било голям пробив", обясни Форутан-Мехр. "Това би подкрепило тезата на нашата статия и би предложило алтернатива на общоприетата теория, че черни дупки с размерите на планети могат да се образуват само в ранната Вселена."

Изследването отваря нови възможности за изучаване на тъмната материя чрез наблюдения на екзопланети, особено с появата на по-чувствителни телескопи в бъдещето.