Buchi neri primordiali e materia oscura: motivazioni teoriche e vincoli osservativi

La tesi è dedicata allo studio dei buchi neri primordiali (Primordial Black Holes, PBHs) e del loro possibile ruolo come candidati per la materia oscura. Dopo una breve introduzione al problema della materia oscura nel contesto del modello cosmologico standard, vengono presentati i principali meccanismi che possono portare alla formazione di buchi neri primordiali nell’Universo primordiale. Successivamente si discutono le proprietà fisiche dei PBHs e i principali vincoli osservativi che ne limitano l’abbondanza, derivanti da fenomeni quali evaporazione di Hawking, effetti di lente gravitazionale, dinamica di sistemi astrofisici e osservazioni di onde gravitazionali. Vengono inoltre esaminate alcune possibili firme osservative che potrebbero fornire indicazioni sulla loro esistenza. L’obiettivo del lavoro è fornire una panoramica introduttiva e aggiornata sullo stato della ricerca riguardante i buchi neri primordiali, evidenziandone il ruolo nel più ampio contesto della cosmologia moderna e della ricerca della natura della materia oscura.