暗物质积聚:系外行星或孕育微型黑洞,颠覆宇宙认知

编辑者: Uliana S.

一项由加州大学河滨分校天体物理学家Mehrdad Phoroutan-Mehr和Tara Fetherolf领导的开创性研究提出,宇宙中普遍存在的暗物质或许能够聚集在类木行星的核心,并可能引发黑洞的形成。这一理论发表在《物理评论D》杂志上,为理解宇宙中最神秘的组成部分提供了全新的视角。

该理论的核心在于,如果暗物质粒子足够重且不发生湮灭,它们可能会随着时间推移迁移到行星的中心,不断积聚。一旦达到临界密度,它们就可能在自身引力作用下坍缩形成一个微型黑洞。研究表明,在质量与木星相当的系外行星中,这种现象在可观测的时间尺度内就有可能发生,甚至可能在行星的生命周期内形成多个黑洞。暗物质构成了宇宙物质总量的约85%,但其本质至今仍是未解之谜。这项研究将具有巨大质量和密度的系外行星视为研究暗物质的天然实验室。

该研究特别关注了“超重非湮灭暗物质模型”。根据该模型,暗物质粒子质量巨大且在碰撞时不相互湮灭,这使得它们能够持续地在行星核心积聚。这个黑洞随后会吞噬行星,最终使整个行星转变为一个与原行星质量相同的黑洞。然而,探测这些假想中的微型黑洞面临着巨大的技术挑战。计算表明,一个木星质量的黑洞直径仅为5.6米,这使得它在现有仪器下几乎无法被察觉。

尽管如此,研究人员指出,随着未来望远镜技术的进步,例如詹姆斯·韦伯太空望远镜等,其更高的灵敏度或许能够捕捉到暗物质对系外行星产生的细微影响,例如行星内部温度的异常升高或高能辐射的发射。这项研究不仅为探索暗物质开辟了新的途径,也可能为理解宇宙的起源和演化提供关键线索。

如果能够发现行星质量的黑洞,这将是对当前暗物质模型,特别是超重非湮灭暗物质模型的有力支持,并可能颠覆我们对黑洞形成机制的传统认知。这项理论的验证,将是天文学领域的一项革命性突破,为揭示宇宙最深层的奥秘提供新的视角和证据。未来对银河系中心等暗物质富集区域的系外行星进行更深入的探测,将是验证这一理论的关键一步。

来源

  • BIGportal.ba

  • Physical Review D

  • ScienceDaily

  • Physics World

你发现了错误或不准确的地方吗?

我们会尽快考虑您的意见。

暗物质积聚:系外行星或孕育微型黑洞,颠覆宇宙认知 | Gaya One