Первичные чёрные дыры (ПЧД) астероидной массы могут быть тёмной материей, но почти неуловимы. Исследование показало, что их приливные силы (огромная разница гравитации на малых расстояниях) способны отрывать электроны от атомов и даже разрушать атомные ядра, например, разбивая дейтроны или вызывая деление тяжёлых ядер. Для ПЧД определённых масс такой эффект доминирует над излучением Хокинга, особенно сразу после эпохи рекомбинации. Это открывает новый способ поиска — через гравитационные «следы» на веществе.
Крошечные чёрные дыры размером с атом, но тяжелее астероида, родились сразу после Большого взрыва. Сейчас они, вероятно, и есть тёмное вещество — невидимая масса, которая не даёт галактикам разлететься. Поймать их напрямую нельзя: они почти ничего не излучают.
Зато их гравитация разрывает водород словно мягкую ириску — одна сторона атома притягивается сильнее другой, и он лопается. Вспышки от таких разрывов ищут в древнем радиоизлучении, оставшемся от эпохи 380 тысяч лет после Большого взрыва.
Самый неожиданный сюрприз: эти чёрные дыры способны разбивать даже ядра дейтерия. Это меняло химический состав ранней Вселенной — и возможно, именно такой след укажет на природу тёмного вещества. Такой метод поиска мог бы удивить Георгия Гамова и Ральфа Альфера, заложивших основы космической химии.
🎯 Чёрная дыра массой с астероид, но меньше атома, приливной силой разрывает ядро дейтерия — изотопа водорода, — и это меняло химический состав ранней Вселенной.