Diminutos agujeros negros que no tienen prisa por evaporarse exprés
Un terrón de azúcar pesa alrededor de un gramo. Pero un agujero negro capaz de esconderse en un terrón así pesaría como una pequeña montaña: miles de millones de toneladas. Pero incluso esos diminutos, nacidos en los primeros instantes después del Big Bang, en teoría se han desvanecido hace tiempo. Los quemaba su propia radiación, como un cubito de hielo en una sartén ardiente, solo que en lugar de agua se escapaba energía.
En el nuevo trabajo, los físicos proponen sustituir el agujero negro ordinario por uno "regular", sin un punto infinitamente denso en el centro. En su lugar, hay un núcleo liso, aunque muy denso. Un agujero así irradia más frío y se derrite más lentamente. Y después de perder la mitad de su masa, se activa el "efecto memoria": el agujero se congela, reteniendo los restos. Esto recuerda a una persona que pierde cosas con prisa, pero al notar el bolsillo casi vacío, empieza a cuidar cada pequeñez.
Los autores probaron tres modelos de estos agujeros "lisos". Resultó que los agujeros con masas de un millón a cien millones de toneladas (como una pequeña nube) podrían constituir toda la materia oscura, la sustancia invisible que mantiene a las galaxias unidas. Y esto no viola los cálculos de las reacciones nucleares en el universo temprano.
Así, diminutos y casi eternos grumos de espacio podrían ser el cemento que falta en el universo, que hemos estado buscando durante medio siglo. Y si existen, sus huellas quizás aún tiemblan en la radiación cósmica de fondo.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2605.19463
Primordial black holes (PBHs) have attracted intensive research interest as a promising candidate of dark matter. However, because of the Hawking radiation, the PBHs lighter than $$10^{15}~\rm{g}$$ have already evaporated before today. To extend the PBH mass window to small-mass range, two possible ingredients are explored. The first is the consideration of regular PBHs with non-singular metrics, which can decrease the Hawking temperature, thereby lowering black hole evaporation. The second is the incorporation of the memory burden (MB) effect, which can further suppress the evaporation rate, after regular PBHs have lost a certain amount of their initial masses. In this work, we combine these two ingredients and study the MB effects of three types of regular PBHs (the Hayward, Bardeen and Simpson--Visser black holes). Assuming a phenomenological self-similar evaporation, we find that the MB effect significantly relaxes the evaporation constraints. For a benchmark of the MB strength parameter $$k=1$$, a new PBH mass window opens at around $$10^6$$--$$10^8$$ g, where regular PBHs can compose all dark matter without violating the Big Bang nucleosynthesis bounds.
Si un agujero negro de un millón de toneladas se comprimiera hasta el tamaño de un núcleo atómico, su densidad superaría la de una estrella de neutrones en billones de veces.
En la novela "Hyperion" de Dan Simmons, hay "tumbas del tiempo" rodeadas de campos anti-entrópicos, algo parecidos al efecto memoria que ralentiza la desaparición.