Тёмная материя может уничтожать экзопланеты изнутри через чёрные дыры

04 сентября 2025

Это изображение художника даёт представление о том, насколько часто планеты вращаются вокруг звёзд Млечного Пути.Планеты, их орбиты и их родительские звёзды значительно увеличены по сравнению с их реальным расстоянием. Шестилетний поиск, в ходе которого были изучены миллионы звёзд с помощью микролинзирования, пришёл к выводу, что планеты вокруг звёзд — скорее правило, чем исключение. Среднее количество планет на одну звезду больше одной.ESO/M. Kornmesser

Гигантские газовые планеты могут служить космическими лабораториями для изучения таинственной тёмной материи, но с потенциально катастрофическими последствиями для самих планет. Согласно новому исследованию Калифорнийского университета в Риверсайде, экзопланеты могут не только помочь обнаружить тёмную материю, но и быть уничтоженными ею.

Учёные предполагают, что газовые гиганты, подобные Юпитеру, способны захватывать и накапливать частицы тёмной материи в своих ядрах в течение длительного времени. Если эти частицы принадлежат к особому типу сверхтяжёлой неаннигилирующей тёмной материи, результатом может стать образование чёрной дыры в самом сердце планеты.

Модель описывает постепенный процесс: частицы тёмной материи, составляющие 85% материи Вселенной, захватываются гравитацией экзопланеты. Со временем их концентрация в ядре достигает критической плотности, вызывая гравитационный коллапс, который порождает крошечную чёрную дыру.

«Эта чёрная дыра могла бы затем расти и поглощать всю планету, превращая её в чёрную дыру с массой исходной планеты», — поясняет Мехрдад Форутан-Мехр, ведущий автор исследования. Данный сценарий возможен только в рамках модели сверхтяжёлой неаннигилирующей тёмной материи.

Такой процесс может происходить в наблюдаемых временных масштабах, причем одна экзопланета могла бы генерировать множественные чёрные дыры в течение своего существования. Особенно вероятно это в регионах, богатых тёмной материей, таких как центр нашей галактики Млечный Путь.

До настоящего времени астрономы обнаруживали только чёрные дыры с массами, превышающими солнечную. Обнаружение чёрной дыры планетарной массы стало бы революционным прорывом в астрофизике, подтвердив предложенную модель.

Благодаря открытию более 5000 экзопланет и будущим космическим миссиям, учёные получили новое поле для исследований. Даже отсутствие коллапсирующих планет может быть полезным, позволяя исключать или уточнять определённые модели тёмной материи.

Помимо столь катастрофического сценария, тёмная материя может оказывать и более subtle воздействия, такие как нагрев планет или генерация высокоэнергетического излучения. Хотя современные инструменты ещё недостаточно чувствительны для обнаружения этих сигналов, будущие телескопы могут открыть новое окно в понимание природы тёмной материи.