新研究：暗物质可能会把行星变成小黑洞

　　科学家迄今已经发现超过5,000颗系外行星，有助于他们了解行星的演化过程并探索外星生命。现在，有研究显示，这些系外行星也可以作为调查暗物质的工具。暗物质有可能会把某些系外行星转变成小黑洞。

　　美国加州大学河滨分校（University of California, Riverside）在新闻稿中指出，暗物质占宇宙中所有物质的85%。尽管暗物质从未在实验室中被侦测到，但科学家确信它们存在。

　　该校研究人员研究了暗物质如何长期影响木星大小的系外行星。他们的理论计算表明，暗物质粒子可能会逐渐聚集在这些行星的核心。

　　这项研究的主要报告撰写人、该校物理与天文学系研究生福鲁坦-梅尔（Mehrdad Phoroutan-Mehr）表示，如果暗物质粒子够重，而且没有湮灭，它们最终可能会坍缩成一个微小的黑洞。

　　福鲁坦-梅尔说：“这个黑洞接着可能会不断膨胀，进而吞噬整颗行星，使其变成与原行星质量相同的黑洞。这种结果只有在超重非湮灭暗物质模型下才有可能出现。”

　　依据超重非湮灭暗物质模型，暗物质粒子的质量极大，在相互作用时不会互相摧毁。研究人员借由该模型展示超重暗物质粒子如何被系外行星捕获、损失能量并移动至其核心。它们在那里聚集并坍缩成黑洞。

　　福鲁坦-梅尔说，在不同大小、温度和密度的气态系外行星中，黑洞都可能在可观测的时间尺度上形成，甚至可能有多个黑洞在一颗系外行星的生命周期中产生。

　　他提到，天文学家迄今只探测到质量比太阳大的黑洞。大多数现有理论认为黑洞的质量至少要达到太阳那么大，才能探测到。

　　他说：“发现一个质量与行星相当的黑洞将是一个重大突破。这将支持我们论文的论点，并为普遍接受的行星大小的黑洞只能在早期宇宙中形成的理论提供另一种解释。”

　　他补充说，很多系外行星（以及太阳系中的木星）尚未坍缩成黑洞，这可以帮助科学家排除或改进暗物质模型，例如超重非湮灭暗物质模型。如果科学家发现一群行星大小的黑洞，就将为超重非湮灭暗物质模型提供强而有力的证据。

　　他说，随着科学家继续收集更多数据并更详细地研究个别系外行星，这些行星或许能为了解暗物质的本质提供关键的见解。

艺术家所绘制、银河系内充满行星的示意图。(ESO/M. Kornmesser)

　　他还说，暗物质对系外行星（甚至可能对太阳系内的行星）的另一个可能影响是，它会使这些行星升温或发出高能量辐射。

　　他说：“目前的仪器灵敏度不足以探测到这些讯号，未来的望远镜和太空任务或许能够捕捉到它们。”

　　上述研究成果于8月20日发表在《物理评论D》（Physical Review D）期刊上。