新研究认为，早期宇宙中带“暗电荷”的原生黑洞或构成暗物质，解释了其长寿之谜。
一项新研究指出，原生黑洞或许遍布于当今的宇宙之中，它们可能就是我们一直在寻找的暗物质。
这项研究进一步提出，在宇宙诞生之初那极端环境中，原生黑洞有可能获得了某种“黑暗电荷”。这种电荷赋予了它们超乎寻常的寿命，使这些古老的黑洞摇身一变，成了暗物质的一种迷人(尽管有些奇特)的候选者。
早在上世纪 70 年代，伟大的物理学家 Stephen Hawking 就揭示了一个惊人事实：黑洞并非如其名那般绝对“黑暗”。原来，黑洞的事件视界与其周围弥漫时空的量子场之间存在着复杂的相互作用，这使得黑洞能够缓慢而持续地向外辐射能量。这个过程，我们称之为霍金辐射，会让黑洞不断损失质量。有趣的是，黑洞越小，辐射反而越强，最终会在一场粒子与辐射的“烟火”中彻底蒸发消失。
基于这个发现，Hawking 敏锐地意识到，宇宙诞生初期那极端奇异的环境，很可能在时空中催生了大量由超高密度区域直接形成的“原生”黑洞。他推断，如果这些原生黑洞的质量足够小，那么按照霍金辐射理论，我们今天应该能够观测到它们正在蒸发的迹象。
这个想法一度让宇宙学家们兴奋不已，原生黑洞似乎成了揭开暗物质之谜的完美钥匙——毕竟，这种神秘的物质占据了几乎每个星系绝大部分的质量。然而，现实却泼了一盆冷水。尽管天文学家们付出了数十年的努力，动用了各种观测手段，却始终未能捕捉到任何原生黑洞正在蒸发的蛛丝马迹。
但这并不意味着原生黑洞作为暗物质候选者的故事就此终结。我们需要回溯到 Hawking 最初的分析，他当时研究的是最简单、不带任何电荷的黑洞模型。后来的理论研究揭示，如果黑洞带有电荷，其寿命将会大大延长，甚至可能长得超乎想象。不过，这里有一个显而易见的难题：我们的宇宙，即使在极早期的炽热状态下，整体上也表现为电中性。那么，原生黑洞又怎么可能带上电荷呢？
答案或许隐藏在一种我们尚未知晓的新型电荷之中。根据台湾大学 Jessica Santiago 及其团队最近发布在预印本网站 arXiv 上的一项研究，或许存在一种“黑暗电荷”。
在探索暗物质本质的漫漫征途中，理论物理学家们提出了各种各样的假说。其中一种引人入胜的观点认为，暗物质世界或许是我们所熟知的物理世界的一个“镜像”。这意味着可能存在着多种不同的暗物质粒子，它们之间也通过独特的“暗力”相互作用。打个比方，就像普通电子通过交换光子(电磁力)相互作用一样，可能存在着“暗电子”，它们通过交换“暗光子”(一种全新的未知力)来彼此影响。这不仅仅是发现了新粒子那么简单，更意味着可能存在着一套平行于我们现有物理定律、完全隐藏在我们观测能力之外的全新自然法则。
正是基于这样的“暗物理学”图景，Jessica Santiago 及其团队的研究找到了突破口。他们发现，如果在宇宙诞生之初存在着大量的“暗电子”，这些暗电子就能有效地为原生黑洞“充上”暗电荷，这是普通电子无法做到的。一旦携带了这种暗电荷，原生黑洞的寿命就会被极大地延长，甚至可以达到现今宇宙年龄的许多倍。如此一来，这些古老的、携带暗电荷的原生黑洞就能安然无恙地存活至今，潜伏在宇宙的各个角落，扮演着暗物质的角色。
这项理论还有一个非常巧妙的地方：研究团队发现，那些负责给黑洞充电的“暗电子”本身并不需要一直存在于宇宙中。它们只需要在宇宙极早期短暂地“出场”，完成为原生黑洞“充电”的任务即可。一旦任务完成，这些暗电子的去向就不再重要了，它们完全可以从宇宙的历史舞台上彻底消失。
真正关键的是，原生黑洞必须获得足够多的暗电荷，使其衰变过程受到抑制，从而避免像普通微型黑洞那样快速蒸发掉。如此一来，我们就可以引入关于暗电子和暗光子的奇异物理学来解释黑洞的长寿，同时又不必担心这些奇异粒子长期存在于宇宙中可能带来的其他、我们尚未观测到的后果。
这也完美地解释了困扰天文学家多年的问题：为什么我们从未观测到任何正在蒸发的原生黑洞？答案可能很简单——因为它们携带了暗电荷，寿命被大大延长，根本还没来得及衰变呢！
当然，必须承认，这个关于带电原生黑洞的假说目前还带有很强的推测色彩。但它最引人瞩目之处在于，研究人员成功地构建了一个自洽的理论框架：它不仅解释了原生黑洞如何能在早期宇宙形成，还说明了它们如何通过获取暗电荷来显著延长寿命，并且其最终的数量恰好能够解释我们今天观测到的宇宙中暗物质的总量。这无疑是一个相当了不起的理论构想。
然而，从理论构想到实际验证，还有很长一段路要走。仅仅构建理论模型是远远不够的，下一步的关键是如何找到检验这个想法的方法。毕竟，如果这些带暗电荷的原生黑洞完全“隐身”，不与外界发生任何可观测的相互作用，那我们就永远无法探测到它们，这个理论也就无从证实。因此，未来的研究必须找到某种途径，证明这些特殊的黑洞能以某种我们目前尚未探测到的方式留下蛛丝马迹，从而被我们捕捉到。
寻找这些潜在的观测信号，将是未来研究工作的重中之重。尽管前路漫漫，但至少现在，这项新研究让我们得以一窥早期宇宙黑洞那可能远比我们，甚至比伟大的 Stephen Hawking 最初设想的，要复杂和精彩得多的“一生”。
