تشکیل سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی ناشی از ماده تاریک در درون ستارگان متراکم

پژوهشگران به این نتیجه رسیده‌اند که یک سیاه‌چاله میکروسکوپی با جرمی تقریباً برابر با یک کامیون سنگین می‌تواند به آرامی یک ستاره را از درون ببلعد. این تحقیق در مجله «Physical Review D» منتشر شده است.

این نظریه جدید در مورد تشکیل سیاه‌چاله توسط اخترفیزیکدانان مؤسسه تحقیقات بنیادی تاتا در هند ارائه شده است. طبق این نظریه، سیاه‌چاله‌ها نه تنها در نتیجه انفجار ابرنواخترها، بلکه در ستارگان فعال نیز می‌توانند تشکیل شوند.

طبق نظریه هاوکینگ، سیاه‌چاله‌های کوچک معمولاً به‌دلیل تابش کوانتومی به سرعت تبخیر می‌شوند و منجر به ناپدید شدن آن‌ها می‌شود. با این حال، وضعیت در کوتوله‌های سفید و ستاره‌های نوترونی متفاوت است.

این ستارگان به‌عنوان تله‌های ایده‌آل برای ماده تاریک عمل می‌کنند. ذرات ماده تاریک در هسته ستاره ته‌نشین و انباشته می‌شوند و چگالی آن را افزایش می‌دهند تا زمانی که ستاره فرو بریزد و یک سیاه‌چاله تشکیل دهد.

این سیاه‌چاله پیش از اینکه خود سیاه‌چاله فرصت تبخیر داشته باشد، شروع به مصرف سریع مواد ستاره می‌کند. در مناطق متراکم کهکشان که ماده تاریک بسیار متمرکز است، جرم بحرانی مورد نیاز برای تشکیل چنین سیاه‌چاله‌ای در داخل یک کوتوله سفید تنها حدود ۴۰ تن است.

برای یک ستاره نوترونی، جرم بحرانی تقریباً ۶۰۰ تن است. پس از عبور از این آستانه، سیاه‌چاله رشد می‌کند و در نهایت کل ستاره را می‌بلعد.

این بدان معنا نیست که چنین سیاه‌چاله‌های کوچکی واقعاً کشف شده‌اند. با این حال، وجود کوتوله‌های سفید باستانی و تپ‌اخترها امکان آزمایش مدل‌های ماده تاریک را فراهم می‌کند.

اگر این فرآیند به‌سادگی اتفاق می‌افتاد، بسیاری از ستارگان فشرده مدت‌ها پیش ناپدید می‌شدند. بررسی این پدیده می‌تواند درک دانشمندان از تکامل ستارگان و ماده تاریک را تغییر دهد.