Чёрная дыра — не вечный пылесос. Она медленно теряет массу, испуская частицы, словно нагретый камень, который остывает, отдавая тепло. Этот процесс, открытый Стивеном Хокингом, для больших дыр идёт еле заметно, но для крошечных — массой с гору — превращается в бурное испарение. Если такие «первичные» чёрные дыры родились в ранней Вселенной, сегодня они как раз доходят до финальной стадии — и могут быть частью тёмной материи.
В новом расчёте физики взяли чёрную дыру в пустом пространстве и проследили, как она рождает электроны и позитроны. Раньше этот процесс описывали полуклассически: частицы появлялись словно по расписанию, но с небольшим случайным сбоем — «стохастическим зарядом». Теперь авторы вывели тот же эффект из первых принципов квантовой электродинамики на искривлённом пространстве-времени Шварцшильда. Оказалось, что квантовые поправки почти полностью гасят этот сбой: в диапазоне масс от 22 до 170 миллионов тонн отклонение от ровного потока — меньше двух процентов.
Такой результат сужает коридор для поиска: если излучение окажется чуть ровнее, чем ждали, — это не ошибка детектора, а сама природа квантового мира. Чёрная дыра перестаёт быть просто «камнем», с которого слетают искры, — она становится системой, где каждая частица подчиняется тонкой игре зарядов и полей.
Первичная чёрная дыра массой 10¹⁶ граммов (десять миллиардов тонн) имеет размер протона — около 10⁻¹³ сантиметра, а температура её поверхности превышает 10¹¹ Кельвинов, что в тысячи раз горячее центра Солнца.
В романе «Звёздный прилив» Дэвида Брина разумные существа используют микроскопические чёрные дыры как источник энергии, балансируя на грани их полного испарения.