暗物质的死胡同？

暗物质云的插图，这实际上是黑洞簇吗？（图片来源：X 射线：NASA/CXC/CfA/M.Markevitch 等人；光学：NASA/STScI；Magellan/U.Arizona/D.Clowe 等人；透镜图：NASA/STScI；ESO WFI；麦哲伦/亚利桑那州/D.Clowe 等人）

然而，原始黑洞可能存在于今天的宇宙中这一事实并不立即意味着它们应该被视为暗物质嫌疑人。碰巧的是，还有其他原因将这些微小的假设黑洞与宇宙的神秘物质含量联系起来。

也许最明显的联系是暗物质缺乏与光的相互作用。暗物质不会发射或反射光，所有黑洞的事件视界代表了穿过它所需的逃逸速度超过光速的点。这意味着太初黑洞会“捕获”所有入射光，导致明显缺乏相互作用。

托斯说：“如果它们足够轻，在行星质量周围的某个地方，原始黑洞的行为就像暗物质粒子一样，可以满足我们感兴趣的所有目的。” “在标准模型中，暗物质是‘无碰撞’的，因此暗物质粒子之间的相互作用不会达到影响宇宙的程度。”

他补充说，如果原始黑洞比行星质量轻，那么即使在宇宙时间尺度上，它们也会很小，很少发生碰撞。这些原始黑洞更可能聚集在一起，产生我们目前归因于暗物质的引力效应，例如提供引力影响，防止快速旋转的星系飞散。

然而，如果原始黑洞必须聚集以解释暗物质的影响，那么什么会阻止这些黑洞聚集在一起并合并形成更大的黑洞呢？一群微小的黑洞最终不会变成一个巨大的黑洞吗？托斯表示已经对此进行了调查，答案很简单：“没有。”

“即使考虑到聚类，合并的时间尺度也很长，以至于它们只会在整个宇宙年龄中合并成真正巨大的黑洞，”他继续说道。

托斯补充说，使用原初黑洞作为暗物质解释的美妙之处在于，与提出轴子等假设粒子来解释这个谜团不同，原初黑洞不需要扩展粒子物理学的标准模型，我们对亚原子尺度上的宇宙最好的解释。

尽管如此，如果原始黑洞确实能解释这种现象，那么它们将很难被确认为暗物质。同样，它们的捕光特性意味着它们实际上是不可见的。另外，由于尺寸如此之小，它们不像恒星和超大质量的兄弟那样具有巨大的引力效应。

即便如此，如果检测到一组原始黑洞，也没有真正的方法来区分许多小黑洞和一个大黑洞。

尽管存在这样的困难，托斯和费尔南德斯·亚历山大仍打算继续追踪原初黑洞的尾巴——至少在理论上是这样。如果暗物质的候选粒子仍然无法显现，也许答案是让更多的物理学家开始跨越粒子物理学和宇宙学之间的隐喻围栏。

费尔南德斯·亚历山大说：“我不会说太初黑洞曾被视为暗物质候选者而被忽视；不过它们曾一度被忽视。” “现在，考虑到我们并没有真正检测到粒子暗物质，我认为考虑这个选项变得越来越有意义。”