Gli astronomi che studiano i moti delle galassie e il carattere della radiazione cosmica di fondo a microonde si sono resi conto nel secolo scorso che la maggior parte della materia nell'universo non era visibile. Circa l'84 percento della materia nel cosmo è materia oscura, gran parte di essa si trova in aloni attorno alle galassie. È stata soprannominata materia oscura perché non emette luce, ma è anche misterioso:non è composto da atomi o dai loro costituenti abituali come elettroni e protoni.

Nel frattempo, gli astronomi hanno osservato gli effetti dei buchi neri e recentemente hanno persino rilevato onde gravitazionali da una coppia di buchi neri che si fondono. I buchi neri di solito si formano nella morte esplosiva di stelle massicce, un processo che può richiedere molte centinaia di milioni di anni quando una stella si fonde dal gas ambientale, si evolve e infine muore. Si presume che alcuni buchi neri esistano nell'universo primordiale, ma probabilmente non c'è abbastanza tempo nell'universo primordiale perché avvenga il normale processo di formazione. Sono stati proposti alcuni metodi alternativi, come il collasso diretto di gas primordiali o processi associati all'inflazione cosmica, e molti di questi buchi neri primordiali potrebbero essere stati creati.

L'astronomo CfA Qirong Zhu ha guidato un gruppo di quattro scienziati che studiano la possibilità che la materia oscura odierna sia composta da buchi neri primordiali, dare seguito a suggerimenti pubblicati in precedenza. Se gli aloni galattici sono fatti di buchi neri, dovrebbero avere una diversa distribuzione della densità rispetto agli aloni costituiti da particelle esotiche. Ci sono anche altre differenze:ci si aspetta che gli aloni dei buchi neri si formino prima nell'evoluzione di una galassia rispetto ad altri tipi di aloni.

Gli scienziati suggeriscono che guardare le stelle negli aloni delle deboli galassie nane può sondare questi effetti perché le galassie nane sono piccole e deboli (brillano con poche migliaia di luminosità solare) dove i lievi effetti possono essere individuati più facilmente.

Il team ha eseguito una serie di simulazioni al computer per verificare se gli aloni delle galassie nane potessero rivelare la presenza di buchi neri primordiali, e scoprono che potrebbero:le interazioni tra stelle e buchi neri dell'alone primordiale dovrebbero alterare leggermente le dimensioni delle distribuzioni stellari.

Gli astronomi concludono anche che tali buchi neri dovrebbero avere masse comprese tra circa due e quattordici masse solari, proprio nell'intervallo previsto per questi oggetti esotici (sebbene più piccoli dei buchi neri recentemente individuati dai rivelatori di onde gravitazionali) e paragonabile alle conclusioni di altri studi.

La squadra sottolinea, però, che tutti i modelli sono ancora inconcludenti e la natura della materia oscura rimane sfuggente.