Model ilmuwan menunjukkan bahwa bahan gelap dalam raksasa gas dapat runtuh menjadi lubang hitam yang terdeteksi oleh pengamatan.
Para astronom telah mengidentifikasi lebih dari 5.000 planet yang mengorbit bintang di luar tata surya kita. Dunia -dunia ini, yang dikenal sebagai exoplanet, memberi para ilmuwan kesempatan berharga untuk mempelajari bagaimana planet -planet dibentuk dan dikembangkan, dan mempertimbangkan apakah kehidupan mungkin berada di tempat lain di alam semesta.
Menurut sebuah studi baru dari UC Riverside, yang diterbitkan di Ulasan Fisik dExoplanet juga dapat berguna untuk menyelidiki salah satu zat paling misterius dalam Cosmos: Dark Matter. Studi ini mengeksplorasi bagaimana materi gelap, yang diyakini membentuk sekitar 85% dari semua bahan di alam semesta, dapat mempengaruhi planet besar dalam ukuran yang mirip dengan Jupiter Lebih dari miliaran tahun.
Perhitungan tim menunjukkan bahwa partikel material gelap dapat perlahan merembes ke bagian dalam planet dan menumpuk di intinya. Sementara materi gelap tidak pernah diamati secara langsung dalam eksperimen di Bumi, para ilmuwan tetap percaya diri dalam keberadaan mereka.
“Jika partikel material gelap cukup berat dan tidak hancur, mereka pada akhirnya akan runtuh menjadi kecil lubang hitam“Makalah pertama, Mehrdad Phorotan-Mehr, seorang mahasiswa pascasarjana di Departemen Fisika dan Astronomi yang bekerja dengan Hai-Bo Yu, seorang profesor fisika dan astronomi.” Lubang hitam ini kemudian dapat tumbuh dan mengkonsumsi seluruh planet, mengubahnya menjadi lubang hitam dengan massa yang sama dengan planet asli. Hasil ini hanya dimungkinkan di bawah model materi gelap yang sangat menghancurkan. ”
Menurut model material gelap yang tidak terlalu hancur, partikel material gelap sangat masif dan tidak saling menghancurkan ketika mereka berinteraksi. Para peneliti fokus pada model ini untuk menunjukkan betapa superheavy partitle dark material ditangkap oleh exoplanet, kehilangan energi, dan mengambang ke arah inti mereka. Di sana, mereka menumpuk dan pingsan menjadi lubang hitam.
Implikasi rentang waktu dan galaksi
“Di planet Extrasurya dengan berbagai ukuran, suhu, dan kepadatan, lubang hitam dapat terbentuk dalam rentang waktu yang diamati, berpotensi menghasilkan beberapa lubang hitam dalam satu ExoplanetSeumur hidup, “kata Phoroanta-Mehr.” Hasil ini menunjukkan bagaimana survei exoplanet dapat digunakan untuk berburu partikel material gelap superheavy, terutama di daerah yang dihipotesiskan untuk kaya akan bahan gelap seperti kita BimasaktiPusat galaksi. ”
Phoroanta-Mehr bergabung dengan penelitian ini oleh Tara Fetherolf, seorang peneliti postdoctoral di Departemen Ilmu Pengetahuan Bumi dan Planet.
P Preutan-Mehr menjelaskan bahwa, sejauh ini, para astronom hanya mendeteksi lubang hitam dengan massa yang lebih besar dari matahari kita. Dia mengatakan sebagian besar teori menunjukkan bahwa lubang hitam harus setidaknya masif.
“Menemukan lubang hitam dengan massa planet ini akan menjadi terobosan besar,” tambahnya. “Ini akan mendukung tesis makalah kami dan menawarkan alternatif untuk teori yang umumnya diterima bahwa lubang hitam ukuran planet hanya dapat dibentuk di alam semesta awal.”
Menurut Phoroanta-Mehr, exoplanet belum banyak digunakan dalam penelitian tentang materi gelap karena para ilmuwan tidak memiliki cukup data tentang mereka.
“Tetapi dalam beberapa tahun terakhir, pengetahuan kami tentang exoplanet telah berkembang secara dramatis, dan beberapa misi ruang masa depan akan memberikan pengamatan yang lebih rinci,” katanya. “Dengan tubuh data yang sedang berkembang ini, exoplanet dapat digunakan untuk menguji dan menantang model material gelap yang berbeda.”
Exoplanet Memasuki Debat Bahan Gelap
Phoroanta-Mehr mengatakan di masa lalu, para ilmuwan menyelidiki materi gelap dengan mengamati benda-benda seperti matahari, bintang neutron, dan kurcaci putih, karena berbagai model bahan gelap dapat mempengaruhi objek-objek ini dengan cara yang berbeda. Misalnya, beberapa model menunjukkan bahwa bahan gelap dapat memanaskan bintang neutron.
“Jadi, jika kita mengamati tua dan dingin Bintang neutronIni dapat mengesampingkan sifat -sifat material gelap tertentu, karena bahan gelap secara teoritis diharapkan memanaskannya, “katanya.
Dia menambahkan bahwa banyak exoplanet (dan Jupiter dalam tata surya kita) yang tidak runtuh menjadi lubang hitam dapat membantu para ilmuwan mengesampingkan atau meningkatkan model material gelap seperti model material gelap yang tidak percaya.
“Jika para astronom menemukan populasi lubang hitam planet, ia dapat menawarkan bukti kuat yang mendukung model material gelap yang tidak biasa,” kata P Radout-Mehr. “Karena kami terus mengumpulkan lebih banyak data dan memeriksa planet individu secara lebih rinci, exoplanet dapat menawarkan wawasan penting tentang sifat materi gelap.”
Phoroanta-Mehr mencatat bahwa efek lain yang mungkin dari bahan gelap pada exoplanet-dan mungkin pada planet-planet dalam tata surya kita-adalah yang dapat memanaskannya atau menyebabkannya memancarkan radiasi energi tinggi.
“Instrumen hari ini tidak cukup sensitif untuk mendeteksi sinyal -sinyal ini,” katanya. “Teleskop dan misi luar angkasa di masa depan mungkin bisa menerimanya.”
Referensi: “Selidiki bahan gelap superheavy dengan exoplanets” oleh Mehrdad Phorotan-Mehr dan Tara Fetherolf, 20 Agustus 2025, Ulasan Fisik d.
Dua: 10.1103/QKWT-KD9Q
Pendanaan: Departemen Energi AS, NASA Institut Astrobiologi
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
