Een nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review D, suggereert dat donkere materie zich kan ophopen in de kernen van gasreuzen-exoplaneten. Dit zou potentieel kunnen leiden tot de vorming van zwarte gaten binnen deze hemellichamen.
Het onderzoek, geleid door astrofysici Mehrdad Phoroutan-Mehr en Tara Fetherolf van de Universiteit van Californië, Riverside, stelt dat zware, niet-annihilerende deeltjes van donkere materie, aangetrokken door de immense zwaartekracht van exoplaneten, naar het centrum van deze planeten kunnen migreren. Daar kunnen ze zich ophopen en, naarmate de dichtheid toeneemt, onder hun eigen zwaartekracht instorten tot een miniatuur zwart gat. Dit proces, dat afhankelijk is van het 'superzware, niet-annihilerende donkere materie'-model, zou miljarden jaren kunnen duren.
Donkere materie vormt naar schatting 85% van de totale materie in het universum, maar blijft ongrijpbaar en ongedetecteerd. De studie stelt dat exoplaneten, met hun aanzienlijke massa en dichtheid, functioneren als natuurlijke laboratoria om deze substantie te onderzoeken. Met meer dan 5.000 bevestigde exoplaneten bieden deze werelden een unieke kans om de eigenschappen van donkere materie te testen.
Het detecteren van deze hypothetische mini-zwarte gaten brengt echter aanzienlijke uitdagingen met zich mee. Een zwart gat met de massa van Jupiter zou slechts ongeveer 5,6 meter in doorsnee zijn, wat het met de huidige instrumenten vrijwel onzichtbaar maakt. Desondanks kunnen indirecte effecten, zoals een verhoogde temperatuur of de emissie van hoog-energetische straling door de planeten waar deze processen plaatsvinden, mogelijk in de toekomst worden waargenomen met geavanceerdere telescopen.
De implicaties van deze bevindingen zijn significant. Als een populatie van zwarte gaten met planetaire massa wordt ontdekt, zou dit een krachtig direct bewijs leveren voor het superzware, niet-annihilerende donkere materie-model. Omgekeerd helpt het uitblijven van dergelijke objecten bij het uitsluiten van dit model naarmate er meer gegevens worden verzameld. Deze onderzoeksrichting kan ons begrip van donkere materie, de evolutie van exoplaneten en de kosmische geschiedenis fundamenteel veranderen.