原始ブラックホール
原始ブラックホールは初期宇宙のいわゆる輻射優勢期に形成される可能性がある。その時期の宇宙の密度 ρ {\displaystyle \rho } がもしも大きなゆらぎを持ち δ c r = δ ρ / ρ ∼ 0.5 {\displaystyle \delta _{\mathrm {cr} }=\delta \rho /\rho \sim 0.5} 程度以上であればそのゆらぎが存在する領域がブラックホールを形成する。この領域の大きさが宇宙のハッブル体積より小さくなると重力崩壊を起こし、直接ブラックホールとなる。従って原始ブラックホールの質量 M P B H {\displaystyle M_{\mathrm {PBH} }} は形成時刻 t {\displaystyle t} における宇宙の平均密度とハッブル体積の積と同程度の値を取ることになり、それは輻射優勢の仮定 ( ρ ∝ a − 4 ∝ t − 2 {\displaystyle \rho \propto a^{-4}\propto t^{-2}} , H ∝ t − 1 {\displaystyle H\propto t^{-1}} ) から
M P B H ∼ c 3 t G ∼ 10 15 g ( t 10 − 23 s ) {\displaystyle M_{\mathrm {PBH} }\sim {\frac {c^{3}t}{G}}\sim 10^{15}\,\mathrm {g} \,\left({\frac {t}{10^{-23}\,\mathrm {s} }}\right)}
2016年3月、LIGOおよびVirgoによって2つの30太陽質量ブラックホール (およそ6×10 kg) 合体の際に放出された重力波の検出が報告された1ヶ月後、3つの研究者グループが独立して、検出されたブラックホールは原始ブラックホール起源であるとする説を提唱した。そのうち2つのグループは、LIGOによって示唆されたブラックホールの合体頻度は、もし原始ブラックホールの無視できない割合が矮小楕円体銀河や球状星団などのようにハローにある程度集まっている場合、全てのダークマターが原始ブラックホールからなっているとするシナリオと矛盾しないものであるとした。これは一般的な宇宙の構造形成理論から期待される結果である。残りの1グループは、観測されたブラックホールの合体頻度は原始ブラックホールがダークマターの全てを占めるとするシナリオとは一致せず、原始ブラックホールのダークマター全体への寄与は1%未満に過ぎないと主張した。LIGO によって検出されたブラックホールの質量が予想外に重かったことから、太陽質量の1から100倍の範囲の質量を持つ原始ブラックホールへの関心が強く呼び起こされることとなった。