在20世紀70年代，霍金提出，暗物質，即構成宇宙中大多數物質的無形物質，可能是由大爆炸最早時刻形成的黑洞構成。現在，三位天文學家提出了一個理論，不僅解釋了暗物質的存在，而且還解釋了宇宙中最大黑洞的出現。

這份研究報告的共同作者、耶魯大學的天體物理學家普里亞姆瓦達-納塔拉詹（Priyamvada Natarajan）在一份聲明中說：”我個人認為這個想法超級令人興奮的是，它優雅地將我所從事的兩個真正具有挑戰性的問題，即探測暗物質的性質和黑洞形成與增長統一起來，並一舉解決了它們。更重要的是，一些新的儀器，包括剛剛發射的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡，可以產生最終評估霍金這個著名概念所需的數據。

暗物質佔宇宙中所有物質的80%以上，但它不會以任何方式與光直接互動。它只是漂浮在巨大的周圍，影響星系內的重力。它很容易讓人想到黑洞可能是生產這種難以捉摸東西的原因。畢竟，黑洞是出了名的黑暗，所以用黑洞填滿一個星系，在理論上可以解釋所有對暗物質的觀察。不幸的是，在現代宇宙中，黑洞只有在大質量恆星死亡後才會形成，然後在其自身引力的作用下坍塌。所以製造黑洞需要許多恆星，這需要一堆正常物質。科學家們通過對早期宇宙的計算，知道宇宙中有多少正常物質，在那裡形成了第一批氫和氦。而且，根本沒有足夠的正常物質來製造天文學家觀察到的所有暗物質。

霍金在1971年提出，黑洞是在大爆炸最初的混亂環境中形成的。在那裡，小塊的物質可以自發地達到製造黑洞所需的密度，在第一顆恆星閃爍之前就已經充斥著宇宙。霍金提出，這些”原始”黑洞可能是暗物質的來源。雖然這個想法很有趣，但大多數天體物理學家卻專注於尋找一種新的亞原子粒子來解釋暗物質。更重要的是，原始黑洞形成的模型遇到了觀測上的問題。如果在早期宇宙中形成了太多的黑洞，它們就會改變早期宇宙剩餘輻射的圖景，也就是所謂的宇宙微波背景（CMB）。這意味著該理論只有在古代黑洞的數量和大小相當有限的情況下才有效，否則它將與CMB的測量結果相衝突。.

2015年，當激光干涉儀引力波天文台發現第一對碰撞的黑洞時，這個想法又被重新提起。這兩個黑洞比預期的要大得多，解釋其大質量的一種方法是說它們形成於早期宇宙，而不是在垂死的恆星的心中。在最新的研究中，Natarajan、邁阿密大學的Nico Cappelluti和歐洲航天局的Günther Hasinger深入研究了原始黑洞的理論，探索它們如何解釋暗物質並可能解決其他宇宙學挑戰。為了通過目前的觀測測試，原始黑洞必須在一定的質量範圍內。在新的工作中，研究人員假設原始黑洞的質量大約是太陽質量的1.4倍。他們構建了一個宇宙模型，用這些相當輕的黑洞取代所有的暗物質，然後他們尋找可以驗證（或排除）該模型的觀測線索。

研究小組發現，原始黑洞可能在宇宙中發揮了重要作用，它為第一批恆星、第一批星系和第一批超大質量黑洞（SMBHs）提供了種子。觀測結果表明，恆星、星系和SMBHs在宇宙學歷史中出現得非常快，也許快得無法用我們在當今宇宙中觀察到的形成和增長過程來解釋。如果原始黑洞真的存在，它們很可能是所有超大質量黑洞形成的種子，包括位於銀河系中心的那個。

而且這個理論很簡單，不需要用新粒子的動物園來解釋暗物質。這項研究表明，在不引入新粒子或新物理學的情況下，就可以解決現代宇宙學中從暗物質本身的性質到超大質量黑洞的起源等謎團。到目前為止，這個想法只是一個模型，但它是一個可以相對較快地被測試的模型。詹姆斯-韋伯太空望遠鏡在推遲多年後於聖誕節發射，專門用來回答有關恆星和星繫起源的問題。下一代引力波探測器，特別是激光干涉儀空間天線（LISA），準備揭示更多關於黑洞的信息，包括原始黑洞。這兩個太空天文台加在一起，應該給天文學家提供足夠的信息來拼湊第一批恆星的故事，並可能發現暗物質的起源。