Cały problem z ciemną materią wynika z tego, że tworzące ją cząstki nie oddziałują w żaden sposób z promieniowaniem elektromagnetycznym, przez co są dla nas praktycznie niewidzialne i nieosiągalne. Z drugiej strony ich wpływ grawitacyjny na materię widzialną jest obserwowany we wszechświecie niemal w każdej skali. Widzimy zatem, że coś grawitacyjnie oddziałuje na materię widzialną, ale nie jesteśmy w stanie dostrzec, co to jest.
Jedna z teorii, która miałaby wyjaśnić naturę ciemnej materii, mówi, że ciemna materia wcale nie składa się z nowych nieznanych jeszcze cząstek, a z pierwotnych czarnych dziur, które powstały zaledwie ułamek sekundy po Wielkim Wybuchu. Nie jest to bynajmniej nowa teoria, bowiem proponowana była już lata temu. Wtedy jednak naukowcy odrzucili ją, zakładając, że małe czarne dziury powstałe niemal 14 miliardów lat temu do dzisiaj by już wyparowały, a więc nie mogłyby odpowiadać za ciemną materię, której oddziaływanie widzimy po dzień dzisiejszy.
Czytaj także: Czy ciemna materia składa się z pierwotnych czarnych dziur? Już niebawem będzie można to zbadać
Teraz teoria pierwotnych czarnych dziur powraca. Ten zwrot akcji związany jest z faktem, że najnowsze badania prowadzone przez Giorgia Dvali, fizyka teoretycznego z Uniwersytetu w Monachium wskazują, że proces wyparowywania mikroskopijnych czarnych dziur może na pewnym etapie wyhamowywać, a tym samym obiekty takie mogą osiągnąć na pewnym etapie stan stabilny i istnieć w nim znacznie dłużej, niż się wcześniej komukolwiek wydawało. Skoro zatem mogłyby one przetrwać do dnia dzisiejszego, jak najbardziej należy rozważyć, czy nie są one cząstkami ciemnej materii.
Warto zauważyć, że mowa tutaj o naprawdę mikroskopijnych czarnych dziurach, których masa wynosi maksymalnie tysiąc ton. Takie czarne dziury miałyby rozmiary znacznie mniejsze od średnicy protonu, co jest wielkością niewyobrażalnie małą. Takie czarne dziury mogłyby powstać z fluktuacji gęstości materii w pierwszych momentach istnienia wszechświata. Jakby nie patrzeć, wszystkie obiekty wielkoskalowego wszechświata powstały właśnie z takich niejednorodności materii, czy to włókna sieci kosmicznej, supergromady i gromady galaktyk. Tutaj mówimy po prostu o najmniejszych z nich.
Naukowcy wskazują w swojej pracy, że odpowiednio małe czarne dziury o masie planety teoretycznie mogłyby się zachowywać tak, jak zachowują się potencjalne cząstki ciemnej materii. Przykładem tutaj może być fakt, że przyjmuje się, iż cząstki ciemnej materii się ze sobą nie zderzają. Naukowcy postulują, że jeżeli faktycznie ciemna materia składa się z mikroskopijnych czarnych dziur, to ich rozmiary są takie małe, że praktycznie by się one ze sobą nie zdarzały, nawet biorąc pod uwagę obecny wiek wszechświata. Nie zmienia to jednak faktu, że mogłyby się one wiązać ze sobą w grupy, które łącznie mogłyby tworzyć większą masę, która wywierałaby na otoczenie wpływ grawitacyjny.
Czytaj także: Tak dużej czarnej dziury jeszcze nie widzieliśmy w Drodze Mlecznej. Teraz już jest
Co ważne, jeżeli ciemna materia faktycznie składa się z pierwotnych czarnych dziur, to może się okazać, że nie ma potrzeby wychodzenia poza Model Standardowy, który od lat doskonale opisuje interakcje cząstek we wszechświecie.
Problem jednak w tym, że mimo jej elegancji, teorię tą będzie niezwykle trudno zweryfikować. Pojedyncze pierwotne czarne dziury, ze względu na swoją niską masę, ekstremalnie małe rozmiary i fakt, że pochłaniają całe padające na nie promieniowanie, są praktycznie dla nas niewykrywalne. Z kolei, gdy dostrzeżemy łączny wpływ grawitacyjny potencjalnej grupy takich obiektów, nie będziemy w stanie ustalić, czy pochodzi on faktycznie od grupy, czy też od jednej masywniejszej czarnej dziury.