Теоретическая модель предполагает, что скопления тёмной материи могут разрушать крупные планеты
В исследовании, опубликованном в 2025 году, астрофизики предложили необычную гипотезу о том, что газовые гиганты, подобные Юпитеру, могут в далёком будущем превращаться в мини‑чёрные дыры. Основанием для такого предположения стало новое представление о поведении тёмной материи — загадочной субстанции, составляющей большую часть массы Вселенной. Учёные предполагают, что при определённых условиях тёмная материя может скапливаться в сердцевинах массивных планет, постепенно увеличивая их плотность.
Согласно модели, если тёмная материя состоит из так называемых супертяжёлых частиц, которые не аннигилируют друг с другом, их постепенное накопление внутри газового гиганта может привести к коллапсу его ядра. Постепенно ядро станет настолько плотным, что гравитация подавит все силы сопротивления, и оно превратится в чёрную дыру планетарной массы. Этот процесс может занять миллиарды лет, но теоретически возможен в условиях, когда тёмная материя не взаимодействует с обычной материей, кроме как через гравитацию.
Исследователи отмечают, что такой сценарий не представляет непосредственной угрозы для существующих планет в Солнечной системе: плотность и количество тёмной материи, проходящей через наш регион галактики, крайне низкие. Однако в более плотных областях Галактики, например в центре, где концентрация тёмной материи выше, подобный эффект может быть более вероятен. Если бы газовый гигант оказался рядом с мощным источником тёмной материи, его ядро могло бы начать поглощать эти частицы и в конечном счёте коллапсировать.
Эта гипотеза, хотя и спекулятивна, имеет важные последствия. Во‑первых, обнаружение аномально тёмных и плотных планет может указать на область, богатую тёмной материей. Во‑вторых, будущие наблюдения экзопланет помогут проверить предсказания о масса‑радиусных отношениях: если планета гораздо более компактна, чем предсказывают модели газовых гигантов, это может свидетельствовать о влиянии тёмной материи. В-третьих, столкновения таких чёрных дыр могут стать источником гравитационных волн, которые зафиксируют детекторы вроде LIGO и Virgo.
Более того, гипотеза привлекает внимание к фундаментальным свойствам тёмной материи. Пока она остаётся неизученной субстанцией, не излучающей свет и не взаимодействующей электромагнитно, но определяющей динамику галактик, образование крупных структур и эволюцию Вселенной. Если тёмная материя действительно способна собираться внутри крупных планет, это даст подсказки о её массе и природе. Компьютерные симуляции помогают предсказать, какие сигнатуры следует искать астрономам при исследовании дальних планетных систем.
Результаты работы стимулируют будущие программы наблюдений экзопланет, особенно тех, которые обращаются вокруг звёзд в областях с высокой плотностью тёмной материи. Космические телескопы нового поколения, такие как «Роман» и проекты радиальных скоростей, смогут измерять массу и радиус экзопланет с высокой точностью, что поможет проверить или опровергнуть модели. Возможно, подобные исследования помогут приблизиться к разгадке одной из величайших тайны космологии — природы тёмной материи.