Plinoviti divovi poput Jupitera mogli bi skrivati nešto daleko zagonetnije od oblaka plina i metana – čestice tamne tvari. Nova studija Kalifornijskog sveučilišta u Riversideu pokazuje da bi se u njihovim jezgrama ta neuhvatljiva tvar mogla gomilati, a dugoročno čak stvoriti crne rupe veličine samog planeta.
Egzoplaneti kao nova laboratorijska platforma za tamnu tvar
Astronomi su do danas potvrdili gotovo šest tisuća egzoplaneta, svjetova koji kruže oko zvijezda izvan našeg Sunčevog sustava. Svaki od njih nova je prilika za razumijevanje građe svemira i razvoja planetarnih sustava. Upravo na toj ideji temelji se novo istraživanje tima s Odsjeka za fiziku i astronomiju Kalifornijskog sveučilišta u Riversideu. Pod vodstvom doktoranda Mehrdada Phoroutan-Mehra i profesora Hai-Bo Yua, znanstvenici u časopisu Physical Review D predlažu da se egzoplaneti mogu koristiti kao svojevrsni ‘detektori‘ za tamnu tvar – nevidljivu tvar koja čini oko 85 posto ukupne mase svemira, a nikada nije izravno otkrivena u laboratoriju.
Autori su analizirali kako bi se čestice tamne tvari mogle zadržavati u unutrašnjosti masivnih, Jupiteru sličnih planeta. Ako su čestice dovoljno masivne i ne uništavaju se međusobno pri sudaru, kako pretpostavlja tzv. model superteške neuništavajuće tamne tvari, one bi se mogle gomilati u jezgrama planeta. Kad dostignu kritičnu gustoću, jezgra bi mogla kolabirati u minijaturnu crnu rupu koja bi postupno progutala cijeli planet, pretvarajući ga u crnu rupu istih masa. Takav scenarij bio bi presedan u astrofizici jer dosad su sve detektirane crne rupe imale mase najmanje usporedive s našim Suncem.
Prema Phoroutan-Mehru, egzoplaneti su dugo bili zanemareni u istraživanjima tamne tvari zbog nedostatka podataka. No posljednjih godina promatranja su se višestruko povećala, a nadolazeće svemirske misije trebale bi ih dodatno obogatiti. Više informacija značit će i bolja mogućnost provjere modela tamne tvari. Pritom se ističe da regije bogate tamnom tvari, poput središta Mliječne staze, mogu biti posebno zanimljive mete.
Mogu li crne rupe planetarne mase potvrditi novu fiziku
Osim potencijalne transformacije planeta u crne rupe, tim navodi još jedan mogući učinak, zagrijavanje planeta ili isijavanje visokoenergetske radijacije. Današnji instrumenti još su preslabi za otkrivanje takvih signala, no budući teleskopi mogli bi ih zabilježiti.
Ako bi astronomi ikada otkrili crnu rupu mase usporedive s planetom, to bi značilo veliko otkriće. Potvrdilo bi da planetarne mase mogu skrivati supertešku tamnu tvar i pružilo bi alternativu uobičajenim teorijama koje crne rupe takve mase smještaju isključivo u rani svemir. S druge strane, činjenica da Jupiter i brojni egzoplaneti nisu kolabirali upućuje na to da neki modeli tamne tvari možda treba odbaciti ili prilagoditi. Stoga je zaključak istraživača je jasan: egzoplaneti nisu samo svjetovi za potragu za životom, nego mogu biti i jedinstveni prozori u tamne komponente svemira.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
