Astronomen die de bewegingen van sterrenstelsels en het karakter van de kosmische microgolfachtergrondstraling bestudeerden, kwamen in de vorige eeuw tot het besef dat de meeste materie in het heelal niet zichtbaar was. Ongeveer 84 procent van de materie in de kosmos is donkere materie, een groot deel ervan bevindt zich in halo's rond sterrenstelsels. Het werd donkere materie genoemd omdat het geen licht uitstraalt, maar het is ook mysterieus:het is niet samengesteld uit atomen of hun gebruikelijke bestanddelen zoals elektronen en protonen.

In de tussentijd, astronomen hebben de effecten van zwarte gaten waargenomen en hebben onlangs zelfs zwaartekrachtsgolven gedetecteerd van een paar samensmeltende zwarte gaten. Zwarte gaten worden meestal gevormd bij de explosieve dood van massieve sterren, een proces dat vele honderden miljoenen jaren kan duren als een ster samenvloeit uit omgevingsgas, evolueert en sterft uiteindelijk. Er wordt aangenomen dat sommige zwarte gaten in het vroege heelal bestaan, maar er is waarschijnlijk niet genoeg tijd in het vroege heelal om het normale vormingsproces te laten plaatsvinden. Er zijn enkele alternatieve methoden voorgesteld, zoals de directe ineenstorting van oergas of processen die verband houden met kosmische inflatie, en veel van deze oorspronkelijke zwarte gaten zouden gemaakt kunnen zijn.

CfA-astronoom Qirong Zhu leidde een groep van vier wetenschappers die de mogelijkheid onderzochten dat de huidige donkere materie bestaat uit oerzwarte gaten, het opvolgen van eerder gepubliceerde suggesties. Als halo's van sterrenstelsels zijn gemaakt van zwarte gaten, ze zouden een andere dichtheidsverdeling moeten hebben dan halo's gemaakt van exotische deeltjes. Er zijn ook enkele andere verschillen:halo's van zwarte gaten zullen zich naar verwachting eerder in de evolutie van een melkwegstelsel vormen dan sommige andere soorten halo's.

De wetenschappers suggereren dat het kijken naar de sterren in de halo's van zwakke dwergstelsels deze effecten kan onderzoeken, omdat dwergstelsels klein en zwak zijn (ze schijnen met slechts een paar duizend zonnehelderheden), waar lichte effecten gemakkelijker kunnen worden opgemerkt.

Het team voerde een reeks computersimulaties uit om te testen of halo's van dwergsterrenstelsels de aanwezigheid van oerzwarte gaten zouden kunnen onthullen. en ze vinden dat ze dat kunnen:interacties tussen sterren en primordiale halo-zwarte gaten zouden de grootte van de stellaire distributies enigszins moeten veranderen.

De astronomen concluderen ook dat dergelijke zwarte gaten massa's tussen ongeveer twee en veertien zonsmassa's zouden moeten hebben, precies binnen het verwachte bereik voor deze exotische objecten (hoewel kleiner dan de zwarte gaten die onlangs door zwaartekrachtsgolfdetectoren zijn waargenomen) en vergelijkbaar met de conclusies van andere onderzoeken.

Het team benadrukt, echter, dat alle modellen nog steeds geen uitsluitsel geven en dat de aard van donkere materie ongrijpbaar blijft.