Крошечная чёрная дыра размером с атомное ядро, но массой с гору возникла в первые мгновения после Большого взрыва, когда случайные сгустки энергии схлопывались в такие объекты. Если таких дыр было достаточно много, они могли на время стать главным содержимым Вселенной, а затем испариться через излучение Хокинга — медленное «таяние» чёрной дыры, когда она отдаёт энергию обратно в пространство.
Но дыра не висит в пустоте. Она втягивает пыль и газ, как водоворот затягивает листья. Это аккреция — падение вещества на дыру. Новый анализ показывает: такое «питание» не только раздувает дыру, но и растягивает время её господства. Вселенная дольше остаётся под властью этих невидимых гигантов-малюток.
Когда дыры наконец исчезают, их уход не бесшумен. Резкое изменение гравитационного поля рождает гравитационные волны — колебания самого пространства, похожие на круги от брошенного в пруд камня. Эти волны, возникшие от неоднородностей в плотности вещества, называют изокривизными. Их энергия ограничена тем, что мы знаем о первичном нуклеосинтезе — эпохе, когда формировались первые ядра элементов. Слишком сильные волны нарушили бы этот процесс.
Учёт аккреции заметно сдвигает границы дозволенного для первичных чёрных дыр: они должны быть легче и встречаться реже, чем думали раньше. Даже если дыры сливаются друг с другом, образуя более крупные, ограничения остаются строгими. Изокривизные гравитационные волны оказались более чувствительным инструментом проверки, чем сами слияния.
Так крошечные дыры, едва родившись, успевают набрать вес и отсрочить свой финал. А мы, наблюдая рябь пространства, можем заглянуть в ту эпоху, когда Вселенная была моложе секунды.
Первичная чёрная дыра с массой 10¹⁵ граммов (как у небольшого астероида) имеет размер протона, а её температура в миллиарды раз выше солнечного ядра — она светилась бы ярче звезды, но только в гамма-лучах.
В романе «Столпы Творения» Терри Пратчетта крошечные чёрные дыры использовались как источник энергии — почти как в сценарии разогрева ранней Вселенной.