Чтобы первичные чёрные дыры могли составить заметную долю тёмной материи, нужен особый рост кривизны (неоднородностей) на малых масштабах. Авторы предлагают новый механизм: после инфляции, в эпоху жёсткого расширения (кинации), векторные возмущения от первичных магнитных полей ведут себя как постоянный движитель, порождая скалярные возмущения второго порядка. Это похоже на эхо, которое не затухает, а, наоборот, усиливает звук. В результате спектр кривизны растёт по закону k^{-5}, и чёрные дыры от такого механизма вполне могут быть тем, из чего состоит тёмная материя.
Вскоре после Большого взрыва магнитные поля, словно ложка, размешивали пространство-время, порождая завихрения. Эти завихрения становились сгустками, которые сжимались в чёрные дыры — первичные, рождённые без участия звёзд. Стивен Хокинг и другие считали их возможным объяснением тёмной материи. Новая работа показывает, что такие дыры могли возникнуть благодаря магнитным полям в эпоху быстрого расширения. Завихрения накапливали энергию, пока не обрушивались в себя. Их общая масса сопоставима со всей тёмной материей. А одна такая дыра может весить как гора, но быть размером с атом — пройди она сквозь планету, никто бы не заметил.
🎯 Первичная чёрная дыра может весить как гора, но быть размером с атом.