探测超重暗物质：以系外行星为例

系外行星具有大容积和低温，是探测暗物质 (DM) 相互作用的理想天体探测器。DM 粒子可以通过与行星内部的散射失去能量，如果其与可见介质的相互作用足够强烈，则可被引力捕获。在不存在湮灭的情况下，被捕获的 DM 热化并积聚在行星中心，最终坍缩成黑洞 (BH)。以气体系外行星为例，我们展示在观察可测 timescales 内，对于质量大于 $10^6 \, \mathrm{ GeV}$ 且具有核散射截面交叉截面的超重 DM，黑洞形成是可能的。这些黑洞要么吸积行星介质，要么通过哈姆辛辐射蒸发，具体取决于形成它们的 DM 质量。我们探讨了在未受约束的 DM 参数空间内进行周期性黑洞形成的可能性，并讨论了潜在的检测方法，包括观察行星质量天体、脉冲高能宇宙射线以及系外行星温度变化。我们的发现表明，未来的广泛系外行星观察可能为地面和宇宙学搜索超重 DM 提供补充机会。