Первичные чёрные дыры — объекты размером с атом, но с массой, превышающей массу астероида, — могли родиться в первые мгновения после Большого взрыва. Сегодня их рассматривают как главных кандидатов на роль тёмного вещества — той невидимой субстанции, чьё гравитационное влияние удерживает галактики от разлёта. Обнаружить их напрямую крайне сложно: они почти не испускают излучения.
Однако их выдает гравитация, точнее — приливные силы. Когда такая чёрная дыра проходит сквозь облако водорода, разница в притяжении между ближней и дальней стороной атома растягивает его, словно мягкую ириску, пока он не лопается. Вспышки от этих разрывов учёные ищут в древнем радиоизлучении — космическом микроволновом фоне, дошедшем до нас от эпохи, когда Вселенной было всего 380 тысяч лет.
Самый неожиданный эффект: чёрные дыры способны разрушать даже ядра дейтерия — изотопа водорода. Это вмешательство меняло химический состав ранней Вселенной, и, возможно, именно такие аномалии в распространённости лёгких элементов станут ключом к разгадке природы тёмного вещества. Подобный метод поиска удивил бы пионеров космической химии — Георгия Гамова и Ральфа Альфера, заложивших основы теории первичного нуклеосинтеза.
Чёрная дыра массой с астероид, но меньше атома, приливной силой разрывает ядро дейтерия — изотопа водорода, — и это меняло химический состав ранней Вселенной.