فرضیه عجیب فیزیکدان ایرانی: ماده تاریک می‌تواند سیاره‌های غول‌پیکر را به سیاه‌چاله تبدیل کند

مدل ماده‌ی تاریک فوق‌سنگین و نابودناپذیر توضیح می‌دهد که این ذرات بسیار پرجرم‌اند و هنگام برخورد با یکد برنامهیگر از بین نمی‌روند. پژوهشگران براساس این مدل نشان داده‌اند که ذرات پس از به‌دام‌افتادن در میدان گرانشی سیاره، انرژی خود را از دست می‌دهند، به سمت مرکز حرکت می‌کنند و در هسته تجمع می‌یابند تا شاید به سیاه‌چاله تبدیل شوند. فروتن‌مهر درباره‌ی نوتیفیکیشندهای فرآیند می‌گوید:

در سیاره‌های گازی با اندازه‌ها و شرایط مختلف، سیاه‌چاله‌ها می‌توانند در بازه‌های زمانی دیدن‌پذیر شکل بگیرند و حتی ممکن است یک سیاره در طول عمرش چندین بار چنین فرآیندی را تجربه کند. یافته‌ها نشان می‌دهد که بررسی کردن سیاره‌های فراخورشیدی می‌تواند به شکار ذرات ماده‌ی تاریک فوق‌سنگین کمک کند، به‌ویژه در مناطقی مانند مرکز کهکشان راه شیری که گمان می‌رود سرشار از ماده‌ی تاریک باشد.

– مهرداد فروتن‌مهر

تاکنون، پژوهش‌ها درباره‌ی سیاه‌چاله‌ها تنها اجرامی را نشان داده‌اند که جرمی بیشتر از خورشید دارند. بیشتر نظریه‌های موجود نیز بر این باورند که سیاه‌چاله‌ها باید حداقل چنین جرمی داشته باشند. بر همین اساس، فروتن‌مهر تأکید می‌کند کشف سیاه‌چاله‌ای با جرم یک سیاره، تحولی بزرگ است. چنین کشفی می‌تواند فرضیه را تایید کند و دیدگاهی تازه در برابر باور رایج ارائه دهد که سیاه‌چاله‌های سیاره‌ای فقط در دوران آغازین جهان شکل گرفته‌اند.

کمبود داده‌های دقیق درباره‌ی سیاره‌های فراخورشیدی، یکی از دلایل اصلی بود که تاکنون این اجرام کمتر در مطالعات ماده تاریک استفاده شده‌اند. اما مأموریت‌های فضایی اخیر، حجم عظیمی از اطلاعات درباره‌ی این سیاره‌ها فراهم کرده‌اند و مأموریت‌های آینده نیز جزئیات بیشتری در اختیار دانشمندان خواهند گذاشت. فروتن‌مهر معتقد است که با داده‌های تازه، می‌توان از سیاره‌های فراخورشیدی برای آزمودن و به‌چالش‌کشیدن مدل‌های مختلف ماده تاریک استفاده کرد.

روش‌های پیشین بررسی کردن ماده تاریک بیشتر بر اجرامی مانند خورشید، ستاره‌های نوترونی و کوتوله‌های سفید متمرکز بودند. برخی مدل‌ها پیش‌بینی می‌کنند ماده تاریک می‌تواند ستاره‌های نوترونی را گرم کند؛ بنابراین دیدن‌ی یک ستاره‌ی نوترونی قدیمی و سرد می‌تواند نشانه‌ای ناهمسوی این پیش‌بینی باشد.

سیاره‌های فراخورشیدی و حتی سیاره مشتری در منظومه‌ی شمسی نیز در همین چارچوب اهمیت پیدا می‌کنند. این اجرام هنوز به سیاه‌چاله فرو نپاشیده‌اند، بنابراین به پژوهشگران کمک می‌کنند برخی مدل‌های ماده‌ی تاریک را رد یا اصلاح کنند. فروتن‌مهر توضیح می‌دهد:

تأثیر احتمالی دیگر ماده تاریک بر سیاره‌ها نیز موضوعی است که پژوهشگران مطرح کرده‌اند. به‌باور فروتن‌مهر، ماده‌ی تاریک می‌تواند برخی سیاره‌ها را گرم کند یا باعث انتشار پرتوهای پرانرژی شود. او می‌افزاید ابزارهای فعلی توانایی شناسایی این نشانه‌ها را ندارند، اما تلسکوپ‌ها و مأموریت‌های فضایی آینده ممکن است بتوانند چنین سیگنال‌هایی را آشکار کنند.

پژوهش در نشریه Physical Review D منتشر شده است.