В первые мгновения после Большого взрыва материи и антиматерии было почти поровну. Но что-то нарушило равновесие — иначе всё аннигилировало бы в излучение, и мир остался бы пустым. Один из кандидатов на роль «нарушителя» — сверхтяжёлые правые нейтрино. Это частицы-близнецы обычных нейтрино, только массивнее в миллиарды раз. Проблема в том, что в горячей ранней Вселенной их трудно произвести в нужном количестве.
Авторы работы предлагают неожиданный источник: первичные чёрные дыры. Это крошечные объекты, которые могли возникнуть из сгустков сверхплотной материи в первые мгновения. Такая дыра с массой астероида испаряется за счёт квантового излучения Хокинга — потока частиц, который вырывается из чёрной дыры благодаря квантовым эффектам у горизонта. В этом потоке оказываются и искомые нейтрино. Дальше всё как в цепной реакции: нейтрино распадаются, создавая перевес материи, а заодно излучают гравитационные волны — рябь самого пространства-времени.
Самое интересное — гравитационный «след». Такое событие оставляет не один, а сразу несколько пиков на разных частотах: от распада нейтрино, от самого испарения дыры и от неоднородностей, которые она создала в пространстве. Эти частоты лежат в диапазоне от мегагерц до экзагерц — пока недоступном для существующих детекторов. Но технология не стоит на месте, и многочастотный сигнал мог бы стать настоящей «золотой жилой» для будущих обсерваторий.
Так крошечные чёрные дыры, испарившись без следа, могли бы оставить после себя целую симфонию гравитационных волн — и ключ к одной из главных загадок космологии.
Первичные чёрные дыры, если они существуют, могут быть размером с атомное ядро, но весить как гора.
В романе «Яйцо дракона» Роберта Форварда описана жизнь на нейтронной звезде — здесь же крошечные чёрные дыры становятся «фабриками» по производству материи.