Se ha investigado la posibilidad de que la materia oscura esté compuesta parcial o totalmente de reliquias de Planck estables de agujeros negros primordiales ligeros (ANP), como predice, por ejemplo, la gravedad cuántica de bucles. Se han identificado regímenes fenomenológicos, incluyendo una era de dominación de ANP con un predominio temprano de la materia. Se obtienen nuevas restricciones: una abundancia inicial de ANP con masas inferiores a 10³ kg llevaría a una sobreproducción de reliquias, lo que cuestiona los modelos con remanentes cuasi-estables. Para ANP con masas entre 10³ y 10¹² kg, los productos de la radiación de Hawking exigen que las reliquias sean solo una impureza menor. Se encontró un escenario destacado para una masa de aproximadamente 10³ kg: la evaporación de Hawking calienta naturalmente el universo y las reliquias constituyen toda la materia oscura, con una abundancia inicial de ANP que puede variar en un amplio rango (10⁻¹⁰…1). La era temprana de dominación de ANP amplifica las ondas gravitacionales primordiales inducidas escalarmente, que podrían ser detectadas por LIGO/Virgo/KAGRA, el Telescopio Einstein y LISA. Mediciones del número efectivo de grados de libertad relativistas imponen restricciones adicionales. Esto abre el camino a la verificación observacional de efectos cuántico-gravitatorios en el sector oscuro.
El universo está lleno de invisible materia oscura. Así como una gota de agua al evaporarse deja un cristalito de sal, un agujero negro puede evaporarse y dejar tras de sí un diminuto residuo estable. Esta idea fue desarrollada por Stephen Hawking y Jacob Bekenstein.
Un nuevo estudio comprobó si esos restos de agujeros primordiales, nacidos justo después del Big Bang, podrían haberse convertido en materia oscura. Resulta que si hubiera habido demasiados agujeros ligeros, sus «granitos de sal» se habrían sobreproducido, saturando el cosmos. Pero los agujeros con masas de unos mil kilogramos (como un coche pequeño) se evaporan justo en nuestra época, calentando el Universo de paso, y sus restos coinciden exactamente con la materia oscura actual.
Mientras estos agujeros se evaporaban, amplificaban fluctuaciones aleatorias de densidad, generando un potente fondo de ondas gravitacionales, ondulaciones en el espacio-tiempo. Detectores terrestres y espaciales, en cuyo desarrollo participó Kip Thorne, pueden captar este eco. Si la señal se confirma, entenderemos que la materia oscura es un puñado de «sal» de antiguos agujeros negros.
🎯 Los agujeros negros primordiales pueden pesar tanto como una montaña y ser más pequeños que un átomo.