الثقوب السوداء البدائية الثقوب السوداء — وهي أجسام افتراضية نشأت في اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم من انهيار تموجات فائقة الكثافة — وفقًا للتنبؤ الكلاسيكي لستيفن هوكينج، كان ينبغي أن تختفي منذ زمن طويل: أن تتبخر تمامًا بفعل الإشعاع الكمومي، مثل بركة ماء تختفي تحت أشعة الشمس. ومع ذلك، تظهر حسابات جديدة أن التبخر ليس بتلك السرعة. عندما يُصدر الثقب الأسود إشعاعًا، فإن الجسيمات الناتجة لا تطير بعيدًا دون عوائق — فجزء منها يتفاعل مع مجال الجاذبية الخاص بالثقب نفسه، مما يخلق تأثير ارتداد يسميه العلماء «عبء الذاكرة». هذا يشبه قدرًا يغلي يتجمع فوقه سحابة كثيفة من البخار؛ فالبخار يحجب السطح، مما يبطئ الغليان. ونتيجة لذلك، فإن الومضة اللحظية للفناء تتمدد إلى خمود طويل وبطيء يستمر لفترة أطول بكثير مما كان يُفترض سابقًا.
هذه الثقوب السوداء الثقوب السوداء «غير المكتملة الغليان»، التي يقارب عمرها العصور الكونية، ظلت لقرون تسخّن الهيدروجين المحيط بها في الكون الفتيّ. ذرات الهيدروجين المحايدة، بامتصاصها هذه الحرارة، تغيّر «صوتها الراديوي» — وهو طابع الإشعاع على طول موجة 21 سنتيمترًا، الذي ينشأ عند الانتقال التلقائي بين مستويات فائقة الدقة للحالة الأرضية. علماء الفلك، الذين يلتقطون هذه الإشارة القديمة القادمة من العصر الذي سبق تشكل النجوم الأولى، يكتشفون أنها أبرد من اللازم، أي أن درجة حرارة الغاز أقل مما تتنبأ به السيناريوهات التي تفترض وفرة من هذه الثقوب السوداء. لو كانت الثقوب السوداء تشكل ولو جزءًا ضئيلًا من الكثافة الكلية لـ المادة المظلمة، لكانت قد سخّنت الغاز أكثر، مما شوّه الصورة الراديوية المرصودة. وبالتالي، لا يمكن لهذه الأجسام أن تشكل جزءًا كبيرًا من المادة المظلمة — فكتلتها الإجمالية محدودة من الأعلى بعُشر المليون من الكتلة اللازمة لتفسير الكتلة الخفية للمجرات.
أكثر الأدوات حساسية للبحث عن المادة المظلمة ليس كاشفًا عملاقًا تحت الأرض، بل تلسكوب راديوي عادي يستمع إلى صدى الهيدروجين من زمن لم تكن فيه النجوم الأولى قد أُشعلت بعد.