暗物質累積於系外行星:新理論或促成行星級黑洞形成

编辑者: Uliana S.

一項發表於《物理評論D》的開創性研究提出了一個令人驚嘆的可能性:暗物質,這種構成宇宙約85%卻至今仍未被直接探測到的神秘物質,或許正在巨型系外行星的核心中悄悄累積,並可能最終引發黑洞的形成。

由加州大學河濱分校的天體物理學家 Mehrdad Phoroutan-Mehr 和 Tara Fetherolf 領導的研究團隊,透過理論計算指出,如果暗物質粒子質量夠大且不發生湮滅,它們可能會被系外行星的引力捕獲,並在行星核心中不斷聚集。隨著時間推移,這種累積可能達到臨界密度,進而引發塌縮,形成一個微小的黑洞。這個黑洞隨後可能開始吞噬行星本身,最終將整個行星轉化為一個與原行星質量相當的黑洞。

此研究聚焦於「超重非湮滅暗物質」模型,該模型假設暗物質粒子極為龐大且在碰撞時不會相互湮滅。這種特性使得它們能夠在行星核心中穩定累積,而非像其他粒子一樣在碰撞中消失。研究人員認為,在質量與木星相當的氣態巨行星中,這種過程可能在可觀測的時間尺度內發生,甚至可能在單一行星的生命週期中形成多個黑洞。

發現這些假想中的「行星質量黑洞」將是科學界的一大突破。目前已知最輕的黑洞都比太陽質量大,而行星質量的黑洞將是前所未見的。若能證實其存在,不僅能為超重非湮滅暗物質模型提供強有力的證據,也將為行星大小的黑洞起源提供另一種解釋,不同於目前普遍認為的早期宇宙形成理論。

儘管如此,目前的觀測技術在探測這些極微小黑洞的細微影響方面仍有局限。然而,隨著望遠鏡技術的持續進步,科學家們對未來能夠觀測到這些現象充滿期待。此外,研究也提出,暗物質的累積可能導致行星內部溫度升高或釋放出高能輻射,這也可能成為未來尋找暗物質線索的途徑。

這項研究不僅為我們理解暗物質的本質開闢了新的途徑,也突顯了系外行星作為天然實驗室的潛力。透過對這些遙遠世界的深入研究,我們或許能逐步揭開宇宙中最深邃的奧秘之一。

來源

  • BIGportal.ba

  • Physical Review D

  • ScienceDaily

  • Physics World

发现错误或不准确的地方吗?

我们会尽快处理您的评论。

暗物質累積於系外行星:新理論或促成行星級黑洞形成 | Gaya One