پژوهشی تازه در حوزه اخترفیزیک، سناریویی شگفت‌انگیز و نگران‌کننده را مطرح کرده است: امکان تشکیل سیاه‌چاله درون سیارات گازی بر اثر تجمع ماده تاریک.
پژوهش‌های جدید پیش‌بینی می‌کنند که سیارات ممکن است بتوانند به‌اندازه‌ای ماده تاریک جذب کنند که به‌طور ناگهانی در هسته خود یک سیاه‌چاله تشکیل دهند. سیاه‌چاله سپس سیاره را از درون می‌بلعد و به سیاه‌چاله‌ای با همان جرم سیاره تبدیل می‌شود. یافته‌ها که به‌صورت یک مطالعه در نشریه Physical Review D منتشر شده‌اند، از نظر ذهنی ترسناک هستند. با این حال، هدف از این پژوهش ترساندن مخاطب نبوده، بلکه ارائه مسیر جدیدی برای مطالعه ماده تاریک است، ماده‌ای نامرئی که ۸۵ درصد از جرم کل جهان را تشکیل می‌دهد.
مهرداد فروتن‌مهر، اخترشناس دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید و نویسنده همکار این پژوهش، در بیانیه‌ای درباره این تحقیق گفت:
در سیارات گازی فراخورشیدی با اندازه‌ها، دماها و چگالی‌های مختلف، سیاه‌چاله‌ها می‌توانند در بازه‌های زمانی قابل مشاهده شکل بگیرند و حتی ممکن است در طول عمر یک سیاره چندین سیاه‌چاله تولید شود. این نتایج نشان می‌دهند که بررسی‌های مربوط به سیارات فراخورشیدی می‌توانند به شکار ذرات فوق‌سنگین ماده تاریک کمک کنند، به‌ویژه در مناطقی که تصور می‌شود غنی از ماده تاریک هستند، مانند مرکز کهکشان راه شیری.
اخترشناسان هنوز نمی‌دانند ماده تاریک دقیقاً چیست. وجود آن به‌واسطه گرانش، نیرویی که شکل‌گیری بزرگ‌ترین ساختارهای کیهانی را کنترل می‌کند، قابل اثبات است. فراتر از آن، ماده تاریک همچون شبحی گریزان است که چیزی در موردش نمی‌دانیم. مدل غالب بیان می‌کند که ماده تاریک از ذرات سنگین با تعامل ضعیف تشکیل شده که به اختصار WIMPs نامیده می‌شوند. این ذرات آن‌قدر سنگین و کُند هستند که به‌هم می‌چسبند و هاله‌های عظیم ماده تاریک را تشکیل می‌دهند که موجب پیدایش کهکشان‌ها می‌شوند. WIMP با ماده معمولی و حتی نور تعامل ندارند، بنابراین عملاً نامرئی است. فرضیه‌ای وجود دارد که این ذرات هنگام برخورد با یکدیگر نابود می‌شوند و پرتوهای گاما آزاد می‌کنند که باید قابل شناسایی باشند، اما تاکنون تلاش‌ها برای شناسایی این برخوردها بی‌نتیجه بوده‌اند.
در این مطالعه، پژوهشگران مسیر متفاوتی را دنبال کرده‌اند و حدس می‌زنند که ذرات ماده تاریک سنگین هستند اما نابود نمی‌شوند. در نزدیکی مرکز کهکشان، جایی که تراکم ماده تاریک در بالاترین حد خود قرار دارد، یک سیاره گازی عظیم مانند مشتری می‌تواند برخی از این ذرات را در هسته خود جذب کند. در آنجا، تعاملات نادر میان ماده تاریک و معمولی می‌تواند موجب کاهش سرعت ذرات ماده تاریک، تجمع آن‌ها و رسیدن به چگالی‌ای شود که برای تشکیل یک سیاه‌چاله کافی است. طبق یافته‌ها، این فرآیند می‌تواند در مدت زمانی به کوتاهی ده ماه رخ دهد. شگفت‌انگیز آن‌که این پدیده لزوماً به معنای نابودی سیاره میزبان نیست.
فروتن مهر به نشریه physics world گفت:
بقای یک سیاه‌چاله درون سیاره بستگی دارد به این‌که هنگام تشکیل اولیه، چه میزان جرم داشته باشد. اگر سیاه‌چاله در ابتدا بسیار کوچک باشد، ممکن است پیش از آن‌که فرصت رشد پیدا کند، ناپدید شود. جالب آن‌که یک بازه جرمی خاص وجود دارد که در آن، دو اثر رشد و تبخیر با یکدیگر متعادل می‌شوند. در این حالت، سیاه‌چاله نه رشد می‌کند و نه تبخیر می‌شود و در عین حال می‌تواند برای مدت طولانی درون سیاره پایدار باقی بماند.
اگر چنین سیاراتی با سیاه‌چاله درون خود وجود داشته باشند، باید بتوان آن‌ها را در نزدیکی مرکز کهکشان شناسایی کرد. بنابراین، سیارات فراخورشیدی می‌توانند ابزار ارزشمندی برای بررسی و آزمون درک ما از ماده تاریک باشند. اما یافتن این سیارات به‌سادگی امکان‌پذیر نیست. آن‌ها از نظر گرانشی تفاوتی با سیارات معمولی ندارند و اگرچه ممکن است دمای آن‌ها به‌طور غیرعادی بالا باشد، اما این موضوع می‌تواند با پدیده‌های متعارف دیگر نیز توضیح داده شود.
