El tenue resplandor de los agujeros negros no salva al universo exprés
Los cosmólogos se enfrentan a una situación curiosa: dos herramientas fiables dibujan mapas ligeramente diferentes del mismo universo. Una herramienta es el mapa de la luz antigua (la radiación cósmica de fondo), y la otra, el mapa de la distribución de galaxias. En líneas generales coinciden, pero en los detalles discrepan. Las galaxias indican que hay un poco menos de materia a nuestro alrededor de lo que predice la luz antigua. Y la propia luz antigua parece como si la gravedad la hubiera curvado un poco más de lo esperado en su camino hacia nosotros.
Un grupo de científicos puso a prueba una idea que podría corregir esto. Supusieron que, después de que el universo se enfriara y se volviera transparente, apareció brevemente una niebla adicional de electrones libres. Esa niebla podría haber surgido si en el cosmos se estuvieran evaporando diminutos agujeros negros primordiales, aquellos que quizás nacieron en los primeros instantes después del Big Bang. Al evaporarse, habrían calentado el gas circundante, haciéndolo de nuevo opaco para las partículas de luz.
Los autores del trabajo probaron honestamente esta hipótesis con todos los datos disponibles, incluidos los mapas más precisos de la luz antigua. Permitieron que su modelo añadiera niebla en diferentes etapas de la historia cósmica para encontrar el mejor ajuste. El resultado fue modesto. La turbidez adicional que podrían crear tales agujeros negros resultó ser como máximo de 0,008. Es como intentar oscurecer un día soleado lanzando una cucharadita de agua al aire. Y para eliminar por completo la discrepancia entre los mapas, se habría necesitado una densidad de niebla de 0,03, casi cuatro veces mayor.
Así que el enigma permanece. La naturaleza no ha seguido el camino más simple, y los astrónomos tendrán que buscar otra explicación de por qué los mapas del pasado y del presente no coinciden del todo. Quizás la respuesta no esté en nuevas partículas, sino en detalles más sutiles de cómo medimos el propio cosmos.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2608.01919v1
BAO and CMB data are somewhat discrepant when interpreted in the context of $$\Lambda$$cdm, discrepancies that show up as a `matter density deficit' and as a `CMB lensing excess'. One possible resolution is an increased optical depth to scattering off of free electrons in the post-recombination universe, $$\tau$$, a possibility raised by Sailer et al. 2025 and Jhaveri et al. 2025. Since Planck measurements of the low-$$\ell$$ polarization `reionization bump' already constrain $$\tau$$ from standard stellar-driven reionization at $$z<10$$, we investigate additional optical depth sourced by transient or partial reionization at higher redshift from exotic processes. For specificity, we explore the impact of Hawking radiation from a monochromatic spectrum of primordial black holes, retaining the high-$$\ell$$ $$TT/TE/EE$$ data that constrain such histories and varying the reionization redshift jointly. We find that the CMB data do not significantly prefer these additional signals: the boost is at most $$\Delta\tau \simeq 0.008$$, well short of the $$\Delta\tau \simeq 0.03$$ that would completely eliminate the moderate discrepancy. The matter density deficit and the lensing excess are not significantly eased: we explain why, tracing it to compensation from the reionization redshift and the residual PBH signal at $$\ell > 30$$.
Los agujeros negros primordiales con la masa de un pequeño asteroide (mil millones de toneladas) se evaporan en un tiempo comparable a la edad del universo. Sus últimos momentos deberían verse como un destello corto pero muy brillante de radiación gamma.
En la novela «Los pilares de la creación» de Terry Goodkind, los héroes buscan una manera de ocultarse de un enemigo que todo lo ve, distorsionando la realidad circundante, de manera similar a como la materia oscura y los agujeros negros invisibles distorsionan para nosotros la luz de galaxias lejanas.