期刊導航
暗物質可能會將一些行星變成微小的黑洞
太陽系以外的巨型世界可能是我們需要弄清楚如何暗物質在宇宙中顯現。
根據一項新的研究，一種特殊的暗物質模型可以看到神秘的質量在巨行星的核心中積累，坍縮成微小的黑洞注定會隨著時間的推移消耗周圍的物質。
如果我們能找到由此產生的行星質量物體的證據，它可能會驗證一種不會自我毀滅的重型暗物質的存在。
“如果暗物質粒子足夠重并且沒有湮滅，它們最終可能會坍縮成一個微小的黑洞,"天體物理學家 Mehrdad Phoroutan-Mehr 說加州大學河濱分校。
“然后這個黑洞可以生長并吞噬整個行星，將其變成一個與原始行星質量相同的黑洞。這種結果只有在超重非湮滅性暗物質模型下才有可能。
暗物質似乎滲透到宇宙中，約占整個宇宙物質的 85%。我們知道它的存在是因為引力遠遠超過了正常物質所能解釋的引力;然而，到目前為止，我們已經能夠直接探測到暗物質。
這意味著我們不知道什么暗物質是......但科學家們可以嘗試縮小范圍。有許多領先的候選人，他們的行為方式都略有不同。
弄清楚這些行為是什么以及它們在宇宙中將如何出現可以幫助科學家設計實驗，以更好地識別暗物質更晦澀的特征。
這讓我們看到了在巨型系外行星核心中積累的暗物質。根據 Phoroutan-Mehr 和他的同事、加州大學河濱分校的天體物理學家 Tara Fetherolf 的一篇論文，不會自我湮滅的重暗物質——即不是它們自己的反粒子的暗物質粒子——可能會被巨大的世界捕獲，失去能量，并沉向它們集中的核心。
最終，這些堆積物可能會變得足夠密集，在重力作用下坍縮，形成微小的黑洞。
“在各種大小、溫度和密度的氣態系外行星中，黑洞可能會在可觀測的時間尺度上形成，甚至可能在一顆系外行星的一生中產生多個黑洞，”他解釋道.
“這些結果表明，系外行星調查如何被用來尋找超重暗物質粒子，特別是在假設富含暗物質的區域，比如我們的銀河系中心。”
然而，尋找這一過程的證據存在一些挑戰。最大的問題是我們根本沒有足夠靈敏的技術來勝任這項工作。質量木星，例如，只是5.6 米（18.4 英尺）寬。
然而，人類一直在完善太空觀測技術。有一天，出現足夠強大的儀器來探測行星質量的黑洞，這并非完全不可行。
“如果天文學家發現一群行星大小的黑洞，它可以為支持超重非湮滅暗物質模型提供強有力的證據，”Phoroutan-Mehr 說.“隨著我們繼續收集更多數據并更詳細地檢查單個行星，系外行星可能會為暗物質的本質提供重要的見解。”
研究結果已發表在物理審查 D.
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