¿Hay evidencia de que la materia oscura es algo más que una gran cantidad de pequeños agujeros negros?

Para agregar a las respuestas existentes, otra razón por la que es muy poco probable es la radiación de Hawking. Debido a los efectos de la mecánica cuántica, todos los agujeros negros pierden energía con el tiempo. Para los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias, la tasa de pérdida de energía es muy pequeña en comparación con la masa del agujero negro en sí. Sin embargo, para agujeros negros muy pequeños (ver Micro agujero negro), esta radiación es lo suficientemente significativa como para que cualquier agujero negro bastante pequeño se irradie a nada en la escala de tiempo de la formación de galaxias. Dado que estamos bastante seguros de que la materia oscura está presente más allá del borde de la materia visible de las galaxias, no parece haber una forma de que se formen nuevos microagujeros negros. Por lo tanto, estos agujeros negros casi seguramente no pueden formar materia oscura. Si los agujeros negros fueran lo suficientemente grandes como para no evaporarse, como señaló Andrew, podríamos ver una diferencia en los efectos de lentes gravitacionales.

Sí, la evidencia principal contra la materia oscura formada por agujeros negros está en la cantidad de lentes gravitacionales observadas. Si las galaxias estuvieran rodeadas de halos de agujeros negros, observaríamos cientos o miles de distorsiones en la imagen de una sola galaxia. La forma general del halo de materia oscura es discernible a través de lentes gravitacionales débiles. La distorsión de la lente debido a la materia oscura es más una distorsión uniforme, lo que sugiere una distribución uniforme, mientras que los agujeros negros producirían numerosas distorsiones puntuales. Si está proponiendo la presencia de agujeros negros microscópicos, entonces esa es una historia diferente. Si bien parecen muy poco probables por lo que sabemos sobre física, no pueden descartarse por completo solo por las observaciones de los efectos de lentes en galaxias distantes. Sin embargo, podemos observar la evidencia reciente de que puede haber grupos de materia oscura mucho más cerca de casa. Si bien no es concluyente, existe evidencia reciente que sugiere que puede haber un halo de materia oscura alrededor de la Tierra. Si eso es cierto, descartar agujeros negros microscópicos debería ser mucho más fácil.

Como comentario aparte, encuentro interesante su comentario sobre el “queso suizo”. Me recuerda un experimento mental que tuve hace un tiempo en el que reflexioné sobre cuáles serían los efectos de un universo que no estaba simplemente conectado, y en el que los agujeros eran muy pequeños (en cualquier lugar entre microscópicos, para estar en la escala de todos los días). objetos). En este experimento mental, estos no eran agujeros negros; no había horizontes de eventos, ni efectos gravitacionales, solo la forma del múltiple espacio-tiempo era diferente. Nunca saqué conclusiones valiosas de ese experimento mental, pero fue interesante reflexionar de todos modos.

Realmente no sabemos qué es la materia oscura, salvo que existe gravitacionalmente, y no visiblemente. Es, en una palabra, ‘oscuro’. No necesita ser agujeros negros.