No início dos anos 1970, Stephen Hawking previu que buracos negros não são verdadeiramente pretos, mas perdem energia através de um processo quântico chamado radiação de Hawking. Quanto mais leve for o buraco negro, mais rápido ele se evapora.

Para buracos negros primordiais formados no início do universo, essas implicações são drásticas. Um buraco negro primordial com uma massa de cerca de 1012 kg tem um prazo de evaporação comparável à idade do universo. Buracos negros primordiais significativamente mais leves não seriam esperados para sobreviver até hoje.

Buracos negros pequenos podem formar dentro de estrelas compactas

No entanto, buracos negros muito leves não precisam ter existido desde o início do universo. Eles podem formar muito depois dentro de estrelas compactas, como nebulosas de nêutrons e dwarves brancos. Essas estrelas podem capturar partículas de matéria escura hipotéticas, que não se aniquilam eficientemente e se acumulam no núcleo estelar, tornando-se auto-gravitantes e eventualmente colapsando para formar um buraco negro endoparásito.

Uma vez formados, o destino desses buracos negros não está determinado apenas pela evaporação de Hawking. Envolvidos em matéria estelar densa, eles podem ganhar massa absorvendo matéria ordinária de sua estrela hospedeira e através da continuidade de alimentação de matéria escura.

A competição entre crescimento e evaporação

Um buraco negro endoparásita recém-formado não necessariamente consome sua estrela hospedeira. Seu destino é decidido por uma competição: a absorção de matéria estelar e a alimentação contínua de matéria escura aumentam sua massa, enquanto a radiação de Hawking diminui.

Também há uma complicação quântica. Para buracos negros extremamente pequenos, a descrição usual da absorção de matéria como um fluido contínuo pode quebrar. A onda de comprimento de uma partícula de entrada pode se tornar comparável à escala característica do buraco negro, exigindo uma descrição quântica da absorção de partículas. À medida que o buraco negro cresce, o regime familiar de absorção fluida eventualmente toma conta.