إسفنجة تُلقى في دلو من الماء تمتص الرطوبة بشراهة وتنتفخ أمام العينين. لكن إذا استمررت في إضافة الماء، وقمت بعصر الإسفنجة وإطلاقها بالتناوب، يصبح الامتصاص أكثر صعوبة ويستغرق وقتًا أطول. هذا تقريبًا ما فعلته الثقوب السوداء الصغيرة في بداية حياة الكون.

هذه الثقوب ليست بقايا نجوم، بل كتل من المادة فائقة الكثافة نشأت من تكثفات عشوائية في اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم. تُسمى الثقوب السوداء البدائية. لقد ظهرت قبل أن يبرد الكون بما يكفي لتتشكل النوى الذرية الأولى (عصر التخليق النووي). في ذلك الوقت كان حقل خاص يموج حولها — الإنفلاتون — الذي كان يتأرجح ويتفكك تدريجيًا، متحولًا إلى «حساء» ساخن من الجسيمات والإشعاع. تُعرف هذه الفترة بإعادة التسخين.

مؤلفو الدراسة بنوا صورة كاملة لحياة مثل هذا الثقب في هذه البيئة المتغيرة. لقد ربطوا الشروط الأولية مباشرة ببيانات رصد الخلفية الميكروية الكونية (ذلك «الصدى» للانفجار العظيم الذي تلتقطه الأقمار الصناعية). ثم حسبوا كيف يمتص الثقب المادة من الحقل المتذبذب والسحابة الساخنة المتنامية حوله. اتضح أن التأثير المشترك للحقل والإشعاع يؤدي إلى نمو حاد جدًا وغير خطي في كتلة الثقب. ببساطة، يتمدد الثقب بقوة أكبر بكثير مما لو كان يمتص الإشعاع فقط.

هذا النمو الإضافي يغير مصير الثقب جذريًا. الثقوب السوداء الصغيرة تتبخر وتشع طاقة (وهذا يُسمى إشعاع هوكينغ). عمر مثل هذا الثقب يعتمد على كتلته بشكل حاد: ضاعف الكتلة — وسيعيش ثمانية أضعاف أطول. تلك الثقوب التي كانت مقدرًا لها أن تختفي بسرعة، بعد «التغذية» بالحقل والإشعاع، تعيش حتى أزمنة متأخرة جدًا، عندما يكون الكون ممتلئًا بالفعل بالمادة العادية والضوء. وبما أنها تعيش أطول، فإنها تشع لفترة أطول، مولدة تموجات في الزمكان — موجات ثقالية. هذه الخلفية العشوائية (العشوائية) من الموجات الثقالية، وفقًا للحسابات، تتعزز بمئات وآلاف المرات. يمكن أن تحاول الكاشفات الحالية والمستقبلية للموجات الثقالية التقاط آثارها. وهكذا، قصة ثقب صغير نجا من شباب الكون قد تخبرنا عن اللحظات الأولى للكون.