Bien que nous n'ayons jamais détecté de trous noirs primordiaux, ils possèdent toutes les propriétés nécessaires de la matière noire, comme ne pas émettre de lumière et la capacité de se regrouper autour des galaxies. S'ils existent, ils pourraient expliquer la majeure partie de la matière noire.

L’inconvénient est que la plupart des candidats trous noirs primordiaux ont été exclus par l’observation. Par exemple, pour expliquer la matière noire, il faudrait qu’il y ait un si grand nombre de ces sifflements gravitationnels qu’ils passeraient souvent devant une étoile depuis notre point d’observation. Cela créerait une éruption de microlentilles que nous devrions observer régulièrement. Plusieurs études du ciel ont recherché un tel événement en vain, donc la matière noire PBH n'est pas une idée populaire de nos jours.

Une nouvelle œuvre, publiée sur arXiv serveur de préimpression, adopte une approche légèrement différente. Plutôt que d’examiner les trous noirs primordiaux typiques, il considère les trous noirs ultralégers. Ces masses se situent à l'extrémité la plus petite des masses possibles et sont si petites que le rayonnement de Hawking entrerait en jeu.

Le taux de désintégration de Hawking est inversement proportionnel à la taille d’un trou noir, de sorte que ces trous noirs ultralégers devraient rayonner jusqu’à leur fin de vie sur une courte échelle de temps cosmique. Puisque nous ne disposons pas d'un modèle complet de la gravité quantique, nous ne savons pas ce qui arriverait aux trous noirs ultralégers à la fin, et c'est là qu'intervient cet article.

Comme le note l’auteur, il y a essentiellement trois résultats possibles. La première est que le trou noir irradie complètement. Le trou noir se terminerait par un bref éclair de particules de haute énergie. La seconde est qu’un mécanisme empêche l’évaporation complète et que le trou noir atteigne une sorte d’état d’équilibre. La troisième option est similaire à la seconde, mais dans ce cas, l’état d’équilibre fait disparaître l’horizon des événements, laissant une masse dense exposée connue sous le nom de singularité nue. L'auteur note également que pour les deux derniers résultats, les objets pourraient avoir une charge électrique nette.

Dans le cas de l’évaporation, la plus grande inconnue serait le délai d’évaporation. Si les PBH étaient initialement minuscules, ils s’évaporeraient rapidement et ajouteraient à l’effet de réchauffement du cosmos primitif. S’ils s’évaporent lentement, nous devrions pouvoir voir leur mort comme un éclair de rayons gamma. Aucun de ces effets n'a été observé, mais il est possible que des détecteurs tels que le télescope à grande surface de Fermi en détectent un en flagrant délit.

Pour les deux dernières options, l’auteur soutient que l’équilibre serait atteint autour de l’échelle de Planck. Les restes seraient de la taille d’un proton mais avec des masses beaucoup plus élevées. Malheureusement, si ces restes étaient électriquement neutres, ils seraient impossibles à détecter. Ils ne se désintégreraient pas en d’autres particules et ne seraient pas non plus suffisamment gros pour être détectés directement. Cela correspondrait à l’observation, mais ce n’est pas un résultat satisfaisant. Le modèle est essentiellement indémontrable. Si les particules ont une charge, nous pourrions alors détecter leur présence dans la prochaine génération de détecteurs de neutrinos.

L’essentiel de ces travaux est que les trous noirs primordiaux ne sont pas totalement exclus par les observations actuelles. En attendant de meilleures données, ce modèle rejoint la pile théorique de nombreuses autres possibilités.