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The Road to Normalcy: Environment-Driven Evolutionary Pathways for Primordial Black Holes

यह अध्ययन हाइड्रोडायनामिक सिमुलेशन का उपयोग करके यह प्रदर्शित करता है कि ब्रह्मांडीय वातावरण, न कि केवल प्रारंभिक बीज गुण, आदिम ब्लैक होल (प्राइमॉर्डियल ब्लैक होल्स) के विकासवादी मार्गों को निर्धारित करता है, जिससे विविध गैलेक्सी-एजीएन (galaxy-AGN) प्रणालियाँ उत्पन्न होती हैं जो स्वाभाविक रूप से 'लिटिल रेड डॉट्स' जैसे प्रेक्षणों की व्याख्या कर सकती हैं और अंततः अपने विशिष्ट सीडिंग तंत्र की स्मृति को मिटा देती हैं।

मूल लेखक: Saiyang Zhang, Junehyoung Jeon, Boyuan Liu, Volker Bromm, Priyamvada Natarajan

प्रकाशित 2026-08-25

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CC BY 4.0

मूल लेखक: Saiyang Zhang, Junehyoung Jeon, Boyuan Liu, Volker Bromm, Priyamvada Natarajan

मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

ब्रह्मांड के शुरुआती क्षणों में, पहले तारों के प्रज्वलित होने से बहुत पहले, वस्तुओं की एक रहस्यमय आबादी बन सकती थी: आदिम ब्लैक होल (primordial black holes)। आज के ब्लैक होल के विपरीत, जो विशाल तारों की हिंसक मृत्यु से जन्म लेते हैं, ये प्राचीन बीज सीधे बिग बैंग के घने, अराजक मिश्रण से उत्पन्न हो सकते थे। दशकों से, खगोलशास्त्री यह सोचते आए हैं कि ये बीज उन महाकाय दिग्गजों में कैसे विकसित हुए जो अब अधिकांश आकाशगंगाओं के केंद्रों में स्थित हैं। एक प्रमुख पहेली यह रही है कि जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप द्वारा देखी गई कुछ शुरुआती आकाशगंगाओं में ऐसे ब्लैक होल क्यों हैं जो उनकी मेजबान आकाशगंगाओं की तुलना में बहुत अधिक भारी प्रतीत होते हैं, जो उस संबंध के नियमों को चुनौती देते हैं जो निकटवर्ती ब्रह्मांड में ब्लैक होल और तारों के बीच शासन करते हैं। इन प्राचीन बीजों के विकास को समझने के लिए न केवल ब्लैक होल को देखना आवश्यक है, बल्कि उन विशिष्ट ब्रह्मांडीय परिवेशों को भी देखना होगा जिनमें वे निवास करते थे, क्योंकि उनके आसपास का वातावरण ही यह तय करता है कि वे अकेले, धुंधले पिंड बने रहेंगे या चमकीले, सक्रिय आकाशगंगाओं के इंजन के रूप में विकसित होंगे।

शोधकर्ताओं की एक टीम ने अब इन आदिम ब्लैक होल्स के जीवन की कहानियों को समय के प्रारंभ से लेकर उस युग तक ट्रेस करने के लिए शक्तिशाली कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग किया है जब पहली आकाशगंगाएँ आकार ले रही थीं। अपने सिमुलेशन के भीतर विभिन्न ब्रह्मांडीय परिवेशों में इन प्राचीन बीजों को रखकर, वैज्ञानिकों ने पाया कि ब्लैक होल का भाग्य उसके जन्म के समय पत्थर की लकीर नहीं होता है। इसके बजाय, आसपास की गैस और उसके चारों ओर बनने वाली आकाशगंगा का इतिहास एक शक्तिशाली नियामक के रूप में कार्य करता है, जो ब्लैक होल को कई अलग-अलग विकासवादी पथों में से एक की ओर मोड़ देता है। अध्ययन सुझाव देता है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में देखे जाने वाले ये अजीब, चरम सिस्टम अनिवार्य रूप से किसी अलग प्रजाति की वस्तु नहीं हैं, बल्कि एक यात्रा का एक अस्थायी चरण हैं जो आज के परिचित आकाशगंगा-ब्लैक होल संबंधों की ओर ले जा सकता है।

शोधकर्ताओं ने अपने डिजिटल ब्रह्मांड को यह परीक्षण करने के लिए तैयार किया कि एक आदिम ब्लैक होल कैसा व्यवहार करता है जब उसे दो बहुत अलग स्थितियों में रखा जाता है। एक परिदृश्य में, ब्लैक होल अंतरिक्ष के एक अपेक्षाकृत खाली, औसत क्षेत्र में स्थित है, जो अन्य विशाल संरचनाओं से दूर है। दूसरे में, इसे एक घने, भीड़भाड़ वाले क्षेत्र में रखा गया है जहाँ पदार्थ तेजी से एक विशाल आकाशगंगा बनाने के लिए ढह रहा है। सिमुलेशन ने दिखाया कि खाली क्षेत्रों में, ब्लैक होल को ईंधन खोजने के लिए संघर्ष करना पड़ता है। बहुत कम गैस उसके पास बहने के कारण, ब्लैक होल धीरे-धीरे बढ़ता है, और आसपास की गैस बहुत अधिक तारे बनाने में विफल रहती है। परिणाम एक धुंधला, धातु-विहीन सिस्टम है जहाँ ब्लैक होल अपने आसपास बनने वाली छोटी, मंद तारा प्रणाली की तुलना में अत्यधिक विशाल बना रहता है। इन अकेले वातावरणों में, ब्लैक होल अनिवार्य रूप से भूखा रह जाता है, और सिस्टम एक शांत, अल्पविकसित अवशेष बना रहता है।

इसके बिल्कुल विपरीत, घने वातावरण के सिमुलेशन ने एक अलग कहानी सुनाई। यहाँ, ब्लैक होल गैस की एक समृद्ध आपूर्ति से घिरा हुआ है और एक तेजी से असेंबल हो रही आकाशगंगा का हिस्सा है। पदार्थ का निरंतर प्रवाह ब्लैक होल को भोजन करने की अनुमति देता है, लेकिन इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह आसपास के तारों को बड़ी संख्या में बनने की अनुमति देता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि इन भीड़भाड़ वाले क्षेत्रों में, आकाशगंगा ब्लैक होल की तुलना में बहुत तेजी से बढ़ती है। समय के साथ, तारों का द्रव्यमान ब्लैक होल के द्रव्यमान का पीछा करता है और अंततः उससे अधिक हो जाता है, जिससे संतुलन ब्लैक-होल-प्रधान प्रणाली से एक मानक आकाशगंगा की ओर स्थानांतरित हो जाता है। यह प्रक्रिया प्रभावी रूप से प्रारंभिक बीज के चरम हस्ताक्षर को "मिटा" देती है, जिससे एक अजीब, अत्यधिक द्रव्यमान वाली वस्तु एक पारंपरिक आकाशगंगा में बदल जाती है जिसके केंद्र में ब्लैक होल होता है।

सबसे आश्चर्यजनक निष्कर्षों में से एक यह है कि यह परिवर्तन "लिटिल रेड डॉट्स" (Little Red Dots) की उपस्थिति को कैसे समझाता है, जो जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप द्वारा हाल ही में खोजे गए सघन, लाल स्रोतों की एक श्रेणी है। सिमुलेशन सुझाव देते हैं कि ये वस्तुएं संभवतः एक घने वातावरण में ब्लैक होल के जीवन का एक विशिष्ट चरण हैं। एक निश्चित बिंदु पर, आकाशगंगा अभी भी छोटी और सघन होती है, और ब्लैक होल तारों की तुलना में इतना चमकीला और भारी होता है कि वह दृश्य पर हावी हो जाता है। जैसे-जैसे आकाशगंगा बढ़ती और फैलती है, ब्लैक होल पूरी तस्वीर का एक छोटा हिस्सा बन जाता है, और सिस्टम बाद के समय में देखी जाने वाली अधिक विस्तृत आकाशगंगाओं में विकसित हो जाता है। अध्ययन संकेत देता है कि लिटिल रेड डॉट्स एक स्थायी अवस्था नहीं हैं, बल्कि इन शुरुआती प्रणालियों के लिए "सामान्यता की राह" में एक क्षणिक क्षण हैं।

शोधकर्ताओं ने यह भी पता लगाया कि क्या होता है जब शुरुआती बीज छोटा होता है। उन्होंने पाया कि घने वातावरण में हल्के बीज अक्सर कमजोर रहते हैं और आसपास के तारों के विकास द्वारा जल्दी ही दबा दिए जाते हैं। बीज को बनने वाली आकाशगंगा के भीतर ठीक कहाँ रखा गया था, इस पर निर्भर करते हुए, यह एक धुंधला, ऑफ-सेंटर ऑब्जेक्ट बन सकता है या एक शांत, अंतर्निहित स्रोत बन सकता है जिसे बाकी आकाशगंगा से अलग करना कठिन हो। परिणामों की यह विविधता इस बात को रेखांकित करती है कि इन प्राचीन ब्लैक होल्स के लिए कोई एकल पथ नहीं है। कुछ विलक्षण और अलग-थलग रहते हैं, जबकि अन्य तेजी से ब्रह्मांड की परिचित संरचनाओं में विकसित होते हैं। मुख्य कारक वातावरण है: गैस की आपूर्ति और आकाशगंगा के संयोजन का इतिहास यह निर्धारित करता है कि आदिम बीज की स्मृति संरक्षित रहेगी या खो जाएगी।

अंततः, यह कार्य सुझाव देता है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में देखे जाने वाले चरम ब्लैक होल अनिवार्य रूप से एक पूरी तरह से अलग निर्माण प्रक्रिया के प्रमाण नहीं हैं, बल्कि यह कि ये बीज अपने परिवेश के साथ कैसे परस्पर क्रिया करते हैं, इसका एक स्वाभाविक परिणाम हैं। सिमुलेशन दिखाते हैं कि बीज की प्रारंभिक स्थितियाँ उतनी महत्वपूर्ण नहीं हैं जितना कि आकाशगंगा का बाद का विकास। यदि एक ब्लैक होल एक समृद्ध, घने वातावरण में पैदा होता है, तो तारों का तीव्र संयोजन सिस्टम को जल्दी ही संतुलन में ला सकता है, जिससे यह एक मानक गैलेक्सी-AGN जोड़ी जैसा दिखता है। हालाँकि, यदि बीज एक निर्धन, अलग-थलग क्षेत्र में है, तो वह एक चरम अपवाद बना रहता है। अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि इन प्राचीन वस्तुओं को वास्तव में समझने के लिए, खगोलशास्त्रियों को केवल ब्लैक होल को ही नहीं, बल्कि पूरे सिस्टम—तारों, गैस और वातावरण—को देखना चाहिए, क्योंकि वातावरण ही उनके विकासवादी इतिहास को अनलॉक करने की कुंजी है।

तकनीकी सारांश: सामान्यता की ओर मार्ग: आदिम ब्लैक होल (Primordial Black Holes) के लिए पर्यावरण-संचालित विकासवादी पथ

समस्या विवरण
जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) के हालिया अवलोकनों ने उच्च रेडशिफ्ट ( $z \gtrsim 10$ ) पर प्रारंभिक आकाशगंगाओं और ब्लैक होल (BH) की एक विविध आबादी का खुलासा किया है, जिसमें विशाल आकाशगंगाएँ, चमकदार सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक (AGN) उम्मीदवार, और संभावित रूप से अत्यधिक द्रव्यमान वाले ब्लैक होल वाले सघन "लिटिल रेड डॉट्स" (LRDs) शामिल हैं। एक केंद्रीय प्रश्न बना हुआ है कि ये प्रारंभिक BH और उनके बेरियोनिक वातावरण कैसे विविध प्रारंभिक स्थितियों से विकसित होकर स्थानीय ब्रह्मांड में देखी जाने वाली परिचित गैलेक्सी-AGN स्केलिंग संबंधों की ओर सह-विकसित होते हैं। जबकि आदिम ब्लैक होल (PBHs) तारकीय पतन (stellar collapse) से स्वतंत्र प्रारंभिक ब्रह्मांड में BH सीडिंग के लिए एक सैद्धांतिक मार्ग प्रदान करते हैं, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या PBH बीजों के संकेत (जैसे, अत्यधिक BH-से-तारा द्रव्यमान अनुपात) ब्रह्मांडीय समय के साथ बने रहते हैं या बाद के पर्यावरणीय नियमन द्वारा मिटा दिए जाते हैं। यह कार्य इस बात की जांच करता है कि कैसे बड़े पैमाने का ब्रह्मांडीय वातावरण PBH-सीडेड प्रणालियों के विकासवादी पथों को नियंत्रित करता है, यह निर्धारित करने के लिए कि क्या वे विलक्षण, क्षणिक रूप से सघन BH-प्रधान स्रोतों के रूप में दिखाई देते हैं, या पारंपरिक गैलेक्सी-AGN प्रणालियों में विकसित होते हैं।

कार्यप्रणाली
लेखक GIZMO कोड का उपयोग करके कॉस्मोलॉजिकल हाइड्रोडायमिकल सिमुलेशन का उपयोग करते हैं, जो एक ट्रीपीएम (TreePM) ग्रेविटी सॉल्वर के साथ लैग्रेंजियन मेषलेस फाइनाइट-मास (MFM) हाइड्रोडायनामिक्स को जोड़ता है। सिमुलेशन Planck18 कॉस्मोलॉजिकल मापदंडों और एक 12-स्पीशीज नॉन-इक्विलिब्रियम प्रिमॉर्डियल केमिस्ट्री नेटवर्क का उपयोग करते हैं, जिसमें फाइन-स्ट्रक्चर कूलिंग और स्टार फॉर्मेशन, मेटल एनरिचमेंट और फीडबैक के लिए सबग्रिड मॉडल शामिल हैं।

मुख्य कार्यप्रणाली घटक:

प्रारंभिक स्थितियाँ (Initial Conditions): सिमुलेशन $L = 2 \text{ cMpc}/h$ के कोमूविंग बॉक्स में चलाए जाते हैं। लेखक बड़े पैमाने के वातावरण को बदलकर PBH बीजों को दो विशिष्ट श्रेणियों में रखते हैं: (1) एक लगभग औसत-घनत्व वाला क्षेत्र (विलगित मामला/isolated case), और (2) एक अति-सघन (overdense) लैग्रेंजियन पैच जो एक विशाल हेलो में ढहने के लिए नियत है।
बीज द्रव्यमान (Seed Masses): अध्ययन $10^7 M_\odot$ और $10^5 M_\odot$ के फिडुशियल सीड द्रव्यमानों पर केंद्रित है, जो इस विचार से प्रेरित है जहाँ विशाल PBHs प्रारंभिक ब्रह्मांड के फेज ट्रांजिशन से उत्पन्न हो सकते हैं।
फीडबैक भौतिकी (Feedback Physics): BH विकास को थर्मल फीडबैक ( $\epsilon_r = 0.005$ कपलिंग दक्षता) के साथ बॉन्डी-होयले-लिटले (Bondi–Hoyle–Lyttleton) अभिवृद्धि (accretion) के माध्यम से ट्रैक किया जाता है। स्टार फॉर्मेशन एक मेटालिसिटी-डिपेंडेंट थ्रेशोल्ड ( $Z_{\text{th}} = 10^{-4} Z_\odot$ ) का पालन करता है जो पॉपुलेशन III और II सितारों के बीच अंतर करता है, जिसके साथ संबंधित सुपरनोवा फीडबैक और मेटल एनरिचमेंट जुड़ा हुआ है।
सिमुलेशन सेट: अध्ययन में पूर्ण-वॉल्यूम रन और रिफाइंड-रीजन ("ज़ूम-इन") रियलाइजेशन शामिल हैं ताकि उच्च रिज़ॉल्यूशन बनाए रखते हुए पर्यावरणीय प्रभावों को अलग किया जा सके। रन $z \sim 3400$ (डार्क-मैटर-ओनली) से $z \sim 3-12$ (हाइड्रोडायमिकल) तक फैले हुए हैं।

मुख्य योगदान और परिणाम

पर्यावरण-निर्भर विकासवादी पथ:
सिमुलेशन प्रदर्शित करते हैं कि कॉस्मोलॉजिकल वातावरण PBH विकास का प्राथमिक नियामक है।

विलगित/औसत-घनत्व वाले क्षेत्र: सीमित गैस इनफ्लो और मजबूत अभिवृद्धि फीडबैक निरंतर स्टार फॉर्मेशन को दबा देते हैं। ये प्रणालियाँ धुंधली, धातु-विहीन और कमजोर रूप से ईंधन युक्त वस्तुओं में विकसित होती हैं, जिनमें अत्यंत उच्च BH-से-तारा द्रव्यमान अनुपात ( $M_\bullet/M_\star \gtrsim 10^4$ ) होता है, जो देखे गए उच्च-रेडशिफ्ट प्रणालियों की तुलना में काफी अधिक BH-प्रधान रहती हैं।
अति-सघन (Overdense) क्षेत्र: निरंतर गैस इनफ्लो और पदानुक्रमित संयोजन (hierarchical assembly) तीव्र तारकीय विकास और BH अभिवृद्धि को संचालित करते हैं। इन वातावरणों में, जैसे-जैसे होस्ट गैलेक्सी का निर्माण होता है, BH-से-तारा द्रव्यमान अनुपात कई परिमाणों (orders of magnitude) तक कम हो जाता है। अत्यधिक अति-सघन क्षेत्रों में $10^7 M_\odot$ बीजों के साथ जन्मी प्रणालियाँ $z \sim 5$ तक $M_\bullet/M_\star \sim 0.1$ तक पहुँच सकती हैं। अति-सघन क्षेत्रों में हल्के बीज ( $10^5 M_\odot$ ) और भी तेज़ी से विकसित होते हैं, जहाँ विशिष्ट रियलाइजेशन (जैसे, "2" रियलाइजेशन) $z \sim 10$ तक $M_\bullet/M_\star \sim O(10^{-4})$ तक पहुँच जाता है, जो स्थानीय स्केलिंग संबंध के करीब है।

"सामान्यता की ओर मार्ग" (The "Road to Normalcy"):
पेपर एक क्षणिक विकासवादी चरण की पहचान करता है जहाँ PBH-सीडेड प्रणालियाँ सघन, BH-प्रधान स्रोतों (LRDs के समान) के रूप में दिखाई देती हैं, इससे पहले कि वे विस्तारित गैलेक्सी-AGN प्रणालियों में विकसित हों।

$10^7 M_\odot$ ओवरडेंस केस में, प्रणाली एक सघन, BH-प्रधान अवस्था ( $M_\bullet/M_\star \sim 10$ , $R_{1/2} \approx 110 \text{ pc}$ $z \approx 8.4$ पर) से एक अधिक पारंपरिक गैलेक्सी ( $M_\bullet/M_\star \sim 0.2$ , $R_{1/2} \sim 300 \text{ pc} - 1 \text{ kpc}$ ) में परिवर्तित होती है ( $z \approx 4$ तक)।
यह संक्रमण मुख्य रूप से होस्ट के तीव्र तारकीय संयोजन और स्थानिक विकास द्वारा संचालित होता है, न कि महत्वपूर्ण BH विकास द्वारा (जो इस अंतराल के दौरान केवल $\sim 1.4$ के कारक से बढ़ता है)।
ओवरडेंस क्षेत्रों में हल्के बीज ( $10^5 M_\odot$ ) "सामान्यता" की ओर और भी तेज़ी से विकसित होते हैं, जहाँ विशिष्ट विन्यास में $z \sim 10$ तक $M_\bullet/M_\star$ गिरकर $O(10^{-4})$ हो जाता है, जो प्रभावी रूप से प्रारंभिक विशाल बीज की स्मृति को मिटा देता है।

धातुता (Metallicity) और आकारिकी (Morphology):

धातुता: अति-सघन प्रणालियाँ निरंतर रासायनिक संवर्धन (chemical enrichment) प्रदर्शित करती हैं, जहाँ हेलो की मेटालिटी $Z \sim 10^{-3} Z_\odot$ से बढ़कर $\sim 0.1 Z_\odot$ हो जाती है, जो LRDs और GN-z11 के अवलोकनों के अनुरूप है। विलगित प्रणालियाँ केवल संक्षिप्त संवर्धन के बाद तनुकरण (dilution) का अनुभव करती हैं और अत्यंत धातु-विहीन रहती हैं।
आकारिकी: प्रभुत्वशाली तारकीय घटक के सापेक्ष PBH का स्थानिक वितरण भिन्न होता है। कुछ मामलों में, PBH प्रमुख तारकीय क्लस्टर से ऑफसेट (offset) रहता है (Hebe जैसे सिस्टम के समान), जबकि अन्य में यह केंद्र में समाहित होता है। सघन, LRD-जैसा स्वरूप सार्वभौमिक नहीं है; अत्यधिक अति-सघन रियलाइजेशन बहुत पहले ही विस्तारित, क्लंपी होस्ट बना सकते हैं।

डायरेक्ट कोलैप्स ब्लैक होल्स (DCBHs) के साथ तुलना:
DCBH मॉडलों के विपरीत, जहाँ BH बेरियोनिक संरचना निर्माण शुरू होने के बाद बनता है, PBHs होस्ट गैलेक्सी गठन से पहले मौजूद होते हैं। फलस्वरूप, PBH प्रणालियाँ होस्ट के संयोजन के साथ $M_\bullet/M_\star$ के घटने का एक एकदिशीय (monotonic) रुझान दिखाती हैं, जबकि DCBH प्रणालियाँ विलय की घटनाओं और विकिरण स्थितियों पर निर्भर करते हुए अधिक उतार-चढ़ाव वाले विकासवादी पथ प्रदर्शित करती हैं।

महत्व और दावे
लेखक दावा करते हैं कि उनके परिणाम JWST द्वारा देखे गए प्रारंभिक BH-गैलेक्सी विन्यासों की विविधता को समझने के लिए एक एकीकृत ढांचा प्रदान करते हैं। अध्ययन सुझाव देता है कि:

पर्यावरणीय नियमन: प्रारंभिक बीज गुण (द्रव्यमान, निर्माण चैनल) और कॉस्मोलॉजिकल वातावरण संयुक्त रूप से सह-विकास को आकार देते हैं।
प्रारंभिक संकेतों का क्षरण: बाद का पर्यावरणीय नियमन प्रारंभिक सीडिंग चैनल की स्मृति को प्रभावी ढंग से मिटा सकता है। एक प्रणाली जिसे शुरू में एक विशाल PBH द्वारा सीड किया गया था, वह $z \sim 10$ तक एक पारंपरिक गैलेक्सी-AGN प्रणाली के रूप में दिखाई दे सकती है यदि वह एक अति-सघन क्षेत्र में स्थित है, विशेष रूप से हल्के बीज द्रव्यमानों के लिए।
क्षणिक चरण: सघन, BH-प्रधान स्रोत (LRDs) PBH-सीडेड प्रणालियों के विकासवादी पथ में एक विशिष्ट चरण के रूप में स्वाभाविक रूप से उत्पन्न हो सकते हैं, न कि एक अद्वितीय, स्थिर वर्ग के रूप में।
अवलोकन संबंधी निहितार्थ: अत्यधिक BH-से-तारा द्रव्यमान अनुपात का बने रहना पर्यावरण पर अत्यधिक निर्भर है। PBH बीज के "फिंगरप्रिंट" का पता लगाने के लिए संभवतः $z \gtrsim 10$ पर उच्च रेडशिफ्ट पर प्रणालियों को देखना होगा, इससे पहले कि होस्ट का संयोजन उन्हें सामान्यता की ओर ले जाए, या विशिष्ट ज्यामितिक विन्यास (जैसे, ऑफसेट बीज) की पहचान करनी होगी जो अधिक समय तक जीवित रहते हैं।

पेपर निष्कर्ष निकालता है कि जबकि PBHs प्रारंभिक BH सीडिंग के लिए एक व्यवहार्य तंत्र प्रदान करते हैं, उनके अवलोकन योग्य संकेत क्षणिक हैं और ब्रह्मांड की बड़े पैमाने की संरचना द्वारा भारी रूप से संशोधित होते हैं, जिससे एक एकल "PBH सिग्नेचर" खोजने के बजाय इन प्रणालियों द्वारा तय किए जाने वाले विविध विकासवादी पथों को मैप करने की आवश्यकता है।

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