Dans les années 1930, Fritz Zwicky, en observant l'amas de la Chevelure de Bérénice, a remarqué des vitesses anormalement élevées des galaxies : leur mouvement indiquait la présence d'une immense masse cachée, liant gravitationnellement le système. Plus tard, dans les années 1970, Vera Rubin et ses collègues, en étudiant les courbes de rotation des galaxies spirales, ont montré que les étoiles de la périphérie orbitent presque à la même vitesse que celles proches du centre — ce qui contredisait la dynamique newtonienne si l'on ne tenait compte que de la matière visible. Ainsi s'est renforcée l'hypothèse de la matière noire — une substance invisible qui ne se manifeste que par la gravitation. Cependant, la détection directe de ses particules reste un défi : elles traversent la matière ordinaire sans laisser de trace, à l'instar des neutrinos, ces particules fantômes qui n'interagissent presque pas avec la matière.

Aujourd'hui, des physiciens ont proposé un piège original à base de cristaux poreux, dont la structure rappelle une éponge. L'idée est que lors d'une collision entre une particule de matière noire et un tel cristal, une onde acoustique en rotation peut y naître — un phonon doté d'un moment angulaire orbital, qui constitue en réalité un vortex magnétique microscopique. Ce « murmure », une perturbation extrêmement faible, peut être enregistré grâce à un capteur hypersensible intégré directement sur le cristal.

Une particularité remarquable de cette méthode : les calculs montrent que la sensibilité de l'« éponge » dépend très peu de sa composition chimique. Les expérimentateurs peuvent faire varier les composants de base, introduire des ajouts de terres rares — la réponse du détecteur reste stable. Cela offre une flexibilité d'ingénierie pour créer des dispositifs adaptés à des conditions spécifiques. De plus, les phonons vortex excités dans le cristal rappellent les processus qui, pense-t-on, se sont produits juste après le Big Bang et ont conduit à la brisure de symétrie dans l'Univers primordial. Comme le modèle standard de la physique des particules ne propose aucun candidat pour la matière noire, l'enregistrement réussi d'un signal dans un tel détecteur serait une indication directe d'une nouvelle physique au-delà des théories actuelles.