Divovski svjetovi izvan Sunčevog sistema mogli bi biti ključ za razumijevanje jedne od najvećih misterija svemira – tamne materije. Prema novoj studiji, određeni model tamne materije mogao bi dovesti do njenog nakupljanja u jezgrama divovskih planeta, što bi na kraju rezultiralo njihovim kolapsom u male crne rupe koje bi progutale vlastitu planetu.
Otkriće takvog objekta planetarne mase potvrdilo bi postojanje teškog oblika tamne materije koja se ne uništava sama od sebe, otvarajući potpuno novo poglavlje u astrofizici.
„Ako su čestice tamne materije dovoljno teške i ne anihiliraju, mogle bi se s vremenom urušiti u sićušnu crnu rupu“, kaže astrofizičar Mehrdad Phoroutan-Mehr sa Univerziteta Kalifornija, Riverside. „Ova crna rupa bi tada mogla rasti i progutati cijelu planetu, pretvarajući je u crnu rupu iste mase kao i izvorna planeta. Ovaj ishod moguć je samo prema modelu superteške tamne materije koja ne anihilira.“
Misterij koji prožima svemir
Tamna materija je nevidljiva supstanca koja, prema procjenama, čini oko 85 posto ukupne materije u svemiru. Iako je ne možemo direktno detektirati, njeno postojanje zaključujemo na osnovu gravitacijskih efekata koje ima na vidljivu materiju. Naučnici još uvijek ne znaju šta je tačno tamna materija, ali postoji nekoliko vodećih teorija koje opisuju njeno ponašanje.
Kako bi planete postale crne rupe?
Rad Phoroutan-Mehra i njegove kolegice, astrofizičarke Tare Fetherolf, sugerira da bi teška tamna materija čije se čestice ne uništavaju međusobno mogla biti zarobljena gravitacijom divovskih svjetova. S vremenom bi te čestice gubile energiju i tonule prema jezgri planete, gdje bi se koncentrirale sve dok se ne bi urušile pod vlastitom gravitacijom, formirajući sićušne crne rupe.
„U plinovitim egzoplanetima različitih veličina, temperatura i gustoće, crne rupe bi se mogle formirati u promatranim vremenskim okvirima, potencijalno čak generirajući više crnih rupa tokom životnog vijeka jedne egzoplanete“, objašnjava on.
„Ovi rezultati pokazuju kako bi se istraživanja egzoplaneta mogla koristiti za lov na superteške čestice tamne materije, posebno u regijama za koje se pretpostavlja da su bogate tamnom materijom, poput galaktičkog centra naše Mliječne staze.“
Izazovi detekcije
Međutim, pronalazak dokaza za ovaj proces suočava se s velikim izazovima, a najveći je nedostatak dovoljno osjetljive tehnologije. N aprimjer, crna rupa mase Jupitera bila bi široka svega 5,6 metara, što je čini praktično nemogućom za detekciju trenutnim instrumentima.
Uprkos tome, naučnici su optimistični. Tehnologija za posmatranje svemira neprestano napreduje, pa nije nezamislivo da će se jednog dana razviti instrumenti sposobni otkriti crnu rupu planetarne mase. „Ako bi astronomi otkrili populaciju crnih rupa veličine planete, to bi moglo ponuditi snažne dokaze u prilog modelu superteške tamne materije koja ne anihilira“, zaključuje Phoroutan-Mehr. Čini se da bi egzoplanete mogle kriti ključne odgovore o prirodi tamne materije.