Direct detection of dark matter
تاریک مادے کا براہ راست پتہ لگانا زمین پر مبنی تجربات میں تاریک مادے کے تصادم کی براہ راست پیمائش کرنے کی کوشش کی سائنس ہے۔ جدید فلکی طبیعیات کی پیمائش، جیسے کہ کائناتی مائکروویو پس منظر سے، مضبوطی سے اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ کائنات کے مادے کا 85 فیصد مواد بے حساب ہے۔ اگرچہ تاریک مادے کے وجود پر وسیع پیمانے پر یقین کیا جاتا ہے، لیکن یہ کس شکل میں آتا ہے یا اس کی قطعی خصوصیات کا تعین کبھی نہیں کیا گیا۔ تاریک مادے کا پتہ لگانے کے لیے تحقیق کے تین اہم راستے ہیں: ایکسلریٹرز میں تاریک مادے کو بنانے کی کوششیں، تاریک مادے کے خاتمے کا بالواسطہ پتہ لگانا، اور زمینی لیبارٹریوں میں تاریک مادے کا براہ راست پتہ لگانا۔ براہ راست تاریک مادے کا پتہ لگانے کا بنیادی اصول یہ ہے کہ چونکہ تاریک مادے کو مقامی کائنات میں موجود ہونے کے لیے جانا جاتا ہے، جیسا کہ زمین، نظام شمسی، اور آکاشگنگا کہکشاں کائنات کے ذریعے ایک راستہ بناتے ہیں، انہیں تاریک مادے کو روکنا چاہیے، اس سے قطع نظر کہ یہ کس شکل میں ہے۔ تاریک مادے کا براہ راست پتہ لگانے میں کئی عملی چیلنجز کا سامنا ہے۔ تاریک مادے کی قیاس شدہ کمیت کی نظریاتی حدود بہت زیادہ ہیں، جو شمسی کمیت سے لے کر تقریبا 90 درجے تک پھیلی ہوئی ہیں۔ تاریک مادے کی نچلی حد اس علم سے محدود ہے کہ تاریک مادہ بونے کہکشاؤں میں موجود ہے۔ اس علم سے تاریک مادے کی کمیت پر ایک کم رکاوٹ لگائی جاتی ہے، کیونکہ کسی بھی کم بڑے تاریک مادے کی طول موج ڈی بروگلی ہوگی جو مشاہدہ شدہ بونے کہکشاؤں کے اندر فٹ ہونے کے لیے بہت زیادہ ہوگی۔ سپیکٹرم کے دوسرے سرے پر تاریک مادے کی کمیت کی اوپری حد تجرباتی طور پر محدود ہے۔ کیپلر دوربین کا استعمال کرتے ہوئے کشش ثقل مائکرو لینسنگ MACHOs (ماسیو کمپیکٹ ہیلو آبجیکٹس) کا پتہ لگانے کے لیے کی جاتی ہے۔ اس تجربے کے خالی نتائج کسی بھی تاریک مادے کے امیدوار کو خارج کرتے ہیں جو شمسی کمیت سے زیادہ بڑے ہوتے ہیں۔ اس انتہائی وسیع پیرامیٹر کی جگہ کے نتیجے میں، سیاہ مادے کی مجوزہ اقسام کی ایک وسیع اقسام موجود ہیں، اس کے علاوہ ان کا پتہ لگانے کے لیے مجوزہ تجربات اور طریقوں کی ایک وسیع درجہ بندی موجود ہے۔ مجوزہ تاریک مادے کے بڑے پیمانے پر سپیکٹرم کو تین وسیع، ڈھیلے طور پر بیان کردہ زمروں میں تقسیم کیا گیا ہے: زیپٹو الیکٹرونولٹس (زیڈ وی) سے 1 ای وی نظریات کی حد میں بوسونک یا تاریک مادے جیسے میدان کی پیش گوئی کی جاتی ہے۔ رینج میں بنیادی تاریک مادے کے امیدوار محور، یا محور جیسے ذرات ہیں۔ تقریبا 1 ای وی سے لے کر پلانک ماس تک، تاریک مادے کو فرمیوونک یا ذرہ نما ہونے کا امکان ہے۔ اس رینج میں پسندیدہ میں ڈبلیو آئی ایم پی ایس، تھرمل ریکلز، اور سٹیرائل نیوٹرینو شامل ہیں۔ آخر میں، شمسی کمیت کی ترتیب پر کمیت سے لے کر کمیت تک پلانک کمیت کے درمیان کمیت کی حد میں، تاریک مادہ ایک جامع ذرہ ہوگا۔ جامع تاریک مادے کا سب سے اہم نظریہ ابتدائی بلیک ہولز ہیں۔ بوسونک/فیلڈ ڈارک میٹر کوئی بھی سیاہ مادے کا امیدوار جس کی کمیت تقریبا 1 eV سے کم اور 1 eV سے زیادہ ہے، زیادہ روایتی ذرہ کے برخلاف بوسون، یا فیلڈ ہونے کا امکان ہے۔ کوئی بھی کم کمیت اس کی ڈی بروگلی طول موج کو بونے کہکشاؤں میں فٹ نہیں کر سکتی تھی۔ محور محور نظریاتی ہیں، ابھی تک غیر دریافت شدہ، ذیلی جوہری ذرات جو اصل میں 1977 میں معیاری ماڈل میں تضادات کو حل کرنے کے لیے تجویز کیے گئے تھے، یعنی۔ مضبوط سی پی مسئلہ۔ اس حل کا نتیجہ ایک محور میدان پیدا کرنا ہے، جو بدلے میں محور کی کائناتی کثرت کی نشاندہی کرے گا جو محور کی کمیت پر منحصر ہے۔ اگر محور کی کمیت 5 μeV/c2 سے زیادہ بھاری ہے، تو محور تمام تاریک مادے کے مظاہر کا سبب بن سکتے ہیں۔ سیاہ مادے کے طور پر محوروں کا پتہ لگانے کے واحد تجربات میں سے ایک محور تاریک مادے کا تجربہ (اے ڈی ایم ایکس) ہے۔ واشنگٹن یونیورسٹی میں واقع، اے ڈی ایم ایکس ایک مضبوط مقناطیسی میدان میں گونجنے والی مائکروویو گہا کا استعمال کرتا ہے تاکہ پریماکوف اثر کے ذریعے سیاہ مادے کو مائکروویو فوٹون میں تبدیل کیا جا سکے۔ مائکروویو کیوٹیز سادہ برقی آلات ہیں جو انتہائی عین تعدد پر گونجنے کے لیے بنائے جاتے ہیں تاکہ کیوٹی کے اندر کھڑے مائکروویوز بنائے جا سکیں۔ اے ڈی ایم ایکس اس ٹیکنالوجی کا استعمال اپنے مائکروویو کیوٹی کو آکاشگنگا ہالو میں واقع محوروں کی گونج سے ہم آہنگ کرنے کے لیے کرتا ہے۔ اس کا مقصد پریماکوف اثر کو بہتر بنانے کے لیے موجود اعلی طاقت والے آٹھ ٹیسلا مقناطیسی میدان کے ساتھ محوروں کے تعامل کو بڑھانا ہے۔ پریماکوف اثر ایک نیوکلئس کے ساتھ فوٹون کے اعلی توانائی کے تعاملات سے میسون کی پیداوار کے لیے ابھی تک غیر ثابت شدہ طریقہ کار ہے۔ محور اس تعامل کے لیے اہل ہیں، جس کا مطلب ہے کہ بدنام زمانہ ناقابل شناخت تاریک مادے کو نظریاتی طور پر معمولی فوٹونوں میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ اے ڈی ایم ایکس نے ابھی تک تاریک مادے کا پتہ نہیں لگایا ہے، لیکن اس کی صلاحیتیں امید افزا ہیں۔ یہ تجربہ پیرامیٹر اسپیس کے حصوں تک پہنچنے کے لیے پہلے سے مشکل تحقیقات کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ اے ڈی ایم ایکس تجربے کا بنیادی منفی پہلو یہ ہے کہ مائکروویو کیوٹی کو بہت باریک ٹیوننگ کی ضرورت ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ ایک وقت میں پیرامیٹر کی جگہ کی صرف ایک چھوٹی سی مقدار کی جانچ کی جاتی ہے۔ کمزور انٹرایکٹنگ سلم پارٹیکلز (ڈبلیو آئی ایس پیز) کمزور انٹرایکٹنگ سلم پارٹیکلز (ڈبلیو آئی ایس پیز) ذرات کا ایک وسیع تر زمرہ ہے جس میں انتہائی چھوٹے کمیت اور تعامل کراس سیکشن ہوتے ہیں، جن میں محور ایک رکن ہوتے ہیں۔ فعال نیوٹرینو واحد ڈبلیو آئی ایس پی ہیں جن کے وجود کی تصدیق ہوئی ہے، حالانکہ انہیں تاریک مادے کے امیدوار کے طور پر قطعی طور پر مسترد کر دیا گیا ہے۔ عام استعمال میں، ڈبلیو آئی ایس پی عام طور پر کسی بھی غیر محور الٹرا لائٹ ڈارک میٹر ذرہ کا حوالہ دینے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ سرکردہ نظریات سے پتہ چلتا ہے کہ اس طرح کے ذرات بڑے پیمانے پر فوٹونوں کے ساتھ جوڑ کے ذریعے معیاری ماڈل کے ساتھ تعامل کریں گے، اور ابتدائی کائنات میں تخلیق کے بعد جدید دور تک زندہ رہیں گے۔ فرمیوونک/پارٹیکل ڈارک میٹر 1 ای وی اور پلانک ماس کے درمیان ڈارک میٹر ماس کو فرمیوونک ذرات تصور کیا جاتا ہے۔ کمزور تعامل کرنے والے بڑے ذرات (ڈبلیو آئی ایم پی) نظریاتی ذرات کا ایک وسیع زمرہ ہیں، جو کشش ثقل کے علاوہ تمام قوتوں کے ساتھ بالکل یا بہت کمزور طور پر تعامل نہیں کرتے ہیں۔ ڈبلیو آئی ایم پیز ذرات کے ایک وسیع تر زمرے کے رکن ہیں جنہیں تھرمل ریکلز کہا جاتا ہے، وہ ذرات جو ابتدائی کائنات میں تھرمل طور پر بنائے گئے تھے، اس کے برعکس کہ بعد میں کسی مرحلے کی منتقلی کے دوران غیر تھرمل طور پر بنائے گئے تھے۔ تمام تاریک مادے کے امیدواروں کی طرح، تعامل کا امکان غیر معمولی طور پر کم ہے، جس کی وجہ سے مختلف تکنیکیں تیار کی جاتی ہیں۔ تجرباتی تکنیکیں تاریک مادے کا براہ راست پتہ لگانا اس بنیاد پر مبنی ہے کہ چونکہ یہ معلوم ہے کہ تاریک مادہ کسی نہ کسی شکل میں موجود ہے، اس لیے زمین کو کائنات کے ذریعے راستہ بناتے ہوئے کچھ کو روکنا پڑتا ہے۔ براہ راست پتہ لگانے کے تجربات ان نایاب اور کمزور واقعات کا پتہ لگانے کے قابل انتہائی حساس نظام بنانے کی کوشش کرتے ہیں۔ کریوجینک کرسٹل ڈیٹیکٹرز جرمینیئم اور سلکان کی ڈسکوں کا استعمال کرتے ہیں جنہیں تقریبا 50 ملی کیلون تک ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ یہ ڈسک ٹونگسٹن یا ایلومینیم میں لیپت ہوتی ہیں۔ ایک تعامل کرنے والا ڈبلیو آئی ایم پی نظریاتی طور پر کرسٹل لیٹیس کو متحرک کرے گا، جس سے سطح پر کمپن بھیجے جائیں گے، جو بالکل اس کی سپر کنڈکٹیویٹی کی حد پر ہوتا ہے۔ اس کی وجہ سے کوٹنگ میٹریل کی مزاحمت کا بہت زیادہ انحصار حرارت پر ہوتا ہے، جو کہ کافی ہے تاکہ کمپن کے ذریعے جمع ہونے والی توانائی کا پتہ لگایا جا سکے۔ ایسا ہی ایک ڈٹیکٹر سپر کنڈکٹنگ تھرمامیٹرز (سی آر ای ایس ایس ٹی) کے ساتھ کریوجینک ریئر ایونٹ سرچ ہے جو اسیرگی، اٹلی میں گران ساسو نیشنل لیبارٹری میں واقع ہے۔ 2000 سے متعدد نسلوں میں کام کرنے والا سی آر ای ایس ایس ٹی مسلسل ترقی کر رہا ہے اور اپنی حساسیت کی حد کو بہتر بنا رہا ہے، حالانکہ اس نے ابھی تک تاریک مادے کا قطعی طور پر پتہ نہیں لگایا ہے۔ ایک قابل ذکر ضمنی کامیابی کے طور پر، سی آر ای ایس ایس ٹی ٹونگسٹن-180 کے الفا ڈیک کا پتہ لگانے والا پہلا تجربہ تھا۔ سی آر ای ایس ایس ٹی کی حالیہ نسل نے ڈبلیو آئی ایم پی ڈارک میٹر کا پتہ لگانے کی اپنی صلاحیتوں کو بڑھایا ہے جو کہ 160 ایم ای وی/سی 2 کی طرح ہلکا ہے۔ نوبل گیس سنٹیلیٹر چمکنے کے لیے بعض مواد کی خاصیت کا استعمال کرتے ہیں، جو اس وقت ہوتا ہے جب کوئی مواد کسی ذرہ سے توانائی جذب کرتا ہے اور اتنی ہی توانائی خارج کرتا ہے جتنی روشنی۔ تاریک مادے کا پتہ لگانے کے لیے خاص دلچسپی نوبل گیسوں کا استعمال ہے، اس سے بھی زیادہ خاص طور پر مائع زینون۔ تجربات کا زینون سلسلہ، جو گران ساسو نیشنل لیب میں بھی واقع ہے، مائع زینون سنٹیلیٹرز کا سب سے آگے استعمال کرنے والا ہے۔ تجربے کی تمام نسلوں میں عام، ڈٹیکٹر مائع زینون کے ٹینک پر مشتمل ہوتا ہے جس کے اوپر ایک گیسی پرت ہوتی ہے۔ ڈٹیکٹر کے اوپر اور نیچے فوٹو ملٹی پلیئر ٹیوبوں (پی ایم ٹی) کی ایک پرت ہوتی ہے۔ جب کوئی تاریک مادے کا ذرہ مائع زینون سے ٹکرا جاتا ہے، تو یہ تیزی سے ایک فوٹون جاری کرتا ہے جس کا پتہ پی ایم ٹیز کے ذریعے لگایا جاتا ہے۔ اس ڈیٹا پوائنٹ کو کراس ریفرنس کرنے کے لیے ایک برقی میدان لگایا جاتا ہے جو تعامل سے ڈھیلے ہوئے الیکٹرانوں کے مکمل دوبارہ امتزاج کو روکنے کے لیے کافی بڑا ہوتا ہے۔ یہ ڈٹیکٹر کے اوپری حصے میں بہہ جاتے ہیں اور ان کا پتہ بھی لگایا جاتا ہے، جس سے ہر واقعہ کے لیے دو الگ الگ سراغ ملتے ہیں۔ ان کے درمیان وقت کی تاخیر کی پیمائش تعامل کی مکمل 3-D تعمیر نو کی اجازت دیتی ہے۔ ڈٹیکٹر الیکٹرانک ریکوئلز اور نیوکلیئر ریکوئلز کے درمیان فرق کرنے کے قابل بھی ہے، کیونکہ دونوں قسم کے واقعات فوٹون توانائی اور جاری شدہ الیکٹران توانائی کے مختلف تناسب پیدا کریں گے۔ زینون تجربے کا سب سے حال ہی میں مکمل شدہ ورژن زینون 1 ٹی ہے، جس میں 3.2 ٹن مائع زینون استعمال کیا گیا تھا۔ اس تجربے نے 30 جی ای وی/سی 2 کی کمیت پر ڈبلیو آئی ایم پی ڈارک میٹر کے کراس سیکشن کے لیے اس وقت کی ریکارڈ حد پیدا کی۔ زینون جانشینی کا سب سے حالیہ تکرار زینونٹ ہے، جو فی الحال 8 ٹن مائع زینون کے ساتھ چل رہا ہے۔ یہ تجربہ 50 جی ای وی/سی 2 ڈبلیو آئی ایم پی ماس کے لیے ڈبلیو آئی ایم پی-نیوکلین کراس سیکشنز کی تحقیقات کرنے کے قابل ہونے کا امکان ہے۔ اس انتہائی کم کراس سیکشن میں، پس منظر کے نیوٹرینو بہاؤ کی مداخلت سے پریشانی ہونے کی پیش گوئی کی گئی ہے۔ کرسٹل سنٹیلیٹر کرسٹل سنٹیلیٹر تجربات کریوجینک کرسٹل ڈیٹیکٹرز اور نوبل گیس سنٹیلیٹرس کے درمیان ایک درمیانی زمین ہیں، جو سابقہ کے کرسٹل اور مؤخر الذکر کی سنٹیلیشن خصوصیات کا استعمال کرتے ہیں۔ ایسا ہی ایک تجربہ جو اس ٹیکنالوجی کو استعمال کرتا ہے وہ ڈی اے ایم اے/ایل آئی بی آر اے تجربہ ہے، جو ایک بار پھر اٹلی کے گران ساسو نیشنل لیبارٹری میں واقع ہے۔ تاریک مادے کے تجربات کے لیے منفرد ڈی اے ایم اے/ایل آئی بی آر اے تاریک مادے کے بہاؤ کی سالانہ تغیر کی پیمائش کرنے کی کوشش کرتا ہے۔ یہ تصور اس علم سے پیدا ہوا ہے کہ جیسے جیسے زمین کی گردش آکاشگنگا کے ذریعے سورج کی حرکت کی ہم آہنگی اور ہم آہنگی سے باہر آتی ہے، تاریک مادے کے ہالے میں ٹیرسٹریل ڈیٹیکٹر کی رشتہ دار حرکت بدل جائے گی، جس کے نتیجے میں تاریک مادے کا مختلف بہاؤ ہوگا۔ ڈی اے ایم اے/ایل آئی بی آر اے نے اس طرح کے ماڈیولیشن کو دیکھنے کا دعوی کیا ہے، حالانکہ مجموعی طور پر سائنسی برادری نے ابھی تک ان نتائج کو درست تسلیم نہیں کیا ہے۔ اس نتیجے کے ماننے والوں کا دعوی ہے کہ یہ ڈبلیو آئی ایم پی کے بہاؤ کی تبدیلی کی وجہ سے نہیں ہے، بلکہ بے قابو موسمی تبدیلیوں کی وجہ سے ہے۔ اس کی جانچ کرنے کے لیے اسی طرح کے دیگر تجربات، یعنی فعال پس منظر کے ساتھ سوڈیم آیوڈائڈ (ایس اے بی آر ای) گران ساسو میں اور ایک اور قسط آسٹریلیا میں بنائی جا رہی ہے۔ دونوں نصف کرہ میں تجربات کو پھیلانے کا مقصد یہ ہے کہ اگر مقامات کے لیے ماڈیولیشن مطابقت پذیری میں ہے تو یہ مثبت طور پر تاریک مادے کے بہاؤ میں تبدیلی کی نشاندہی کرے گا، جبکہ اگر ناپی گئی تغیرات مطابقت پذیری سے باہر چھ ماہ ہیں، تو یہ موسمی تغیرات کے لیے بے حساب کی نشاندہی کرے گا۔ ببل چیمبرز ببل چیمبرز، جو اصل میں 1952 میں ایجاد کیے گئے تھے، بڑے پیمانے پر مرحلہ وار ختم کیے گئے ہیں لیکن اب بھی ڈبلیو آئی ایم پی ڈارک میٹر کا پتہ لگانے میں کچھ استعمال ہوتے ہیں۔ بلبلے کے چیمبر انتہائی گرم مائع سے بھرے ہوتے ہیں جو اس کے مرحلے کی منتقلی کے قریب ہوتے ہیں۔ جب کوئی ذرہ زیادہ گرم مائع کے ساتھ تعامل کرتا ہے تو اس سے حاصل ہونے والی توانائی مرحلے کی منتقلی کو متحرک کرنے کے لیے کافی ہوتی ہے، جس کی وجہ سے کوئی بھی چارج شدہ ذرات بلبلوں کے آئنائزیشن ٹریل کو چھوڑ دیتے ہیں، جن کا پتہ لگایا جاتا ہے۔ ایسا ہی ایک تجربہ جو بلبلے کے چیمبر کا استعمال کرتا ہے وہ کینیڈا میں SNOLAB میں PICO ہے۔ پی آئی سی او 2013 میں اسی طرح کے دو پچھلے تجربات، پی آئی سی اے ایس او اور سی او یو پی پی کے امتزاج کے طور پر تشکیل دیا گیا تھا۔ پی آئی سی او بلبلے کے چیمبر کی ایک زیادہ جدید شکل کا استعمال کرتا ہے، جس میں سپر ہیٹڈ گیس، یعنی فریون کی انفرادی بوندوں کا استعمال کیا جاتا ہے، جو جیل میٹرکس میں معطل ہوتے ہیں۔ اس سیٹ اپ کا فائدہ یہ ہے کہ انفرادی بوندیں مرحلے کی منتقلی کو سست کر دیتی ہیں، جس سے طویل عرصے تک ڈٹیکٹر کی سرگرمی کی اجازت ملتی ہے۔ پی آئی سی او کے پاس فی الحال 2 لیٹر اور 60 لیٹر کا ڈٹیکٹر ہے، جس کے نئے ورژن کی منصوبہ بندی کی جا رہی ہے جس میں 250-500 لیٹر کی حد میں ماس ہے۔ اگرچہ پی آئی سی او میں تمام بلبلے کے چیمبروں کی طرح حیرت انگیز طور پر کم پس منظر کا شور ہوتا ہے، لیکن وہ اب بھی غیر معمولی پس منظر کے واقعات کا پتہ لگا رہے ہیں جو کہ سیاہ مادے کی قیاس شدہ خصوصیات سے مطابقت نہیں رکھتے ہیں۔ مزید برآں پی آئی سی او غیر ضروری آیوڈین کے ساتھ تعاملات کو مسترد کرنے کی صلاحیت رکھتا تھا جو کہ پہلے بیان کردہ ڈی اے ایم اے/ایل آئی بی آر اے تجربے کے دعوی کردہ ڈارک میٹر ماڈیولیشن کی وجہ تھی۔ سٹیرائل نیوٹرینو ایک قسم کا نیوٹرینو ہے جو صرف کشش ثقل کے ذریعے تعامل کرتا ہے۔ کمزور قوت صرف بائیں چیرالیٹی، یا بائیں ہاتھ والے نیوٹرینو والے ذرات کے ساتھ تعامل کرتی ہے۔ سٹیرائل نیوٹرینو کو دائیں ہاتھ سے رکھنے کی تجویز کی گئی ہے، جس کا مطلب ہے کہ وہ صرف کشش ثقل کے ساتھ تعامل کریں گے۔ سٹیرائل نیوٹرینو قابل عمل تاریک مادے کے امیدوار ہیں کیونکہ وہ صرف کشش ثقل کے ذریعے تعامل کرتے ہیں، جیسا کہ تاریک مادے کے لیے پیش گوئی کی جاتی ہے۔ بدقسمتی سے، زیادہ تر موجودہ نظریات سرد سیاہ مادے کی پیش گوئی کرتے ہیں، جس کا مطلب ہے سیاہ مادے کے امیدوار جو غیر رشتہ دار ہیں۔ ان کی کمیت اور توانائی کی وجہ سے، جراثیم سے پاک نیوٹرینو ممکنہ طور پر رشتہ دار ہوں گے اور اس طرح انہیں گرم سیاہ مادے کے طور پر شمار کیا جائے گا۔ سٹیرائل نیوٹرینو اب بھی تاریک مادے کا جزو ہو سکتے ہیں، لیکن اس بات کا انتہائی امکان نہیں ہے کہ وہ واحد جزو ہوں۔ پلانک ماس اور شمسی ماس کی ترتیب کے درمیان جامع تاریک مادے کی کمیت کو میکروسکوپک جامع اشیاء سمجھا جاتا ہے۔ کیپلر دوربین کا استعمال کرتے ہوئے کشش ثقل مائکرو لینسنگ کے واقعات کی کمی کی وجہ سے شمسی کمیت سے بہت آگے کی کمیتوں کو مشاہداتی طور پر مسترد کر دیا جاتا ہے۔ ابتدائی بلیک ہول وہ بلیک ہولز ہیں جو کائنات میں بہت جلد بنے تھے، اور کسی ستارے کے گرنے کے بغیر۔ ابتدائی بلیک ہولز کے پیچھے نظریہ یہ ہے کہ انتہائی ابتدائی کائنات میں، ایک سیکنڈ کے اندر، بے ترتیب اتار چڑھاؤ مقامی کشش ثقل کو بلیک ہولز میں گرنے کا سبب بنے گا۔ چونکہ ابتدائی بلیک ہولز ستاروں کے گرنے سے نہیں بنے تھے، اس لیے ان کی کمیت شمسی کمیت سے بہت نیچے ہو سکتی ہے، جو 10 مائیکروگرام سے لے کر بہت سے شمسی کمیت تک ہو سکتی ہے۔ تاہم، 10 11 کلوگرام سے زیادہ کمیت والے صرف ابتدائی بلیک ہولز آج بھی موجود ہوں گے، کیونکہ جدید دور تک ہاکنگ تابکاری کے ذریعے اس سے کم بڑے پیمانے پر مکمل طور پر بخارات بن چکے ہوں گے۔ ابتدائی بلیک ہولز قابل فہم تاریک مادے کے امیدوار ہیں، تاہم ان کی مشاہدہ شدہ کثرت پر مبنی دلائل تاریک مادے کا واحد جزو ہونے کی ان کی صلاحیت پر شک پیدا کرتے ہیں۔ اس کے برعکس، دیگر تحقیقی گروپوں کا دعوی ہے کہ LIGO/VIRGO کی طرف سے دریافت کردہ کشش ثقل کی لہریں سیاہ مادے کے 100% کو بنانے والے ابتدائی بلیک ہولز کے مطابق ہیں، یہ دیکھتے ہوئے کہ اگر ان میں سے نسبتا بڑی مقدار بونے کہکشاؤں کے ہالوں میں جمع تھی۔ اس دعوے کے ساتھ ایک اضافی تضاد یہ ہے کہ دعوی کیا گیا ابتدائی بلیک ہول ماس کیپلر مائیکرو لینسنگ سے خارج شدہ ماس رینج کے ساتھ اوورلیپ ہو سکتا ہے۔ یورپی خلائی ایجنسی کے ذریعے لانچ کیے گئے جی اے آئی اے خلائی جہاز کو خلا کا سب سے بڑا اور سب سے تفصیلی نقشہ بنانے کا کام سونپا گیا ہے اور اس کے اندر موجود تمام اشیاء بشمول ممکنہ جامع تاریک مادے کے امیدوار تخلیق کیے گئے ہیں۔ اگرچہ خاص طور پر تاریک مادے کی تلاش نہیں کی جا رہی ہے، لیکن یہ ممکن ہے کہ تاریک مادے کے سائنس دان ان 1 ارب اشیاء میں سے تاریک مادے کو تلاش کر سکیں جو وہ اپنی زندگی کے دوران درج کریں گے۔ ڈارک میٹر فزکس اسٹینڈرڈ ماڈل آبزرویشنل کاسمولوجی سے باہر