Un aimant avec un seul pôle — nord, mais sans sud. Coupez-le en deux : au lieu de deux aimants ordinaires, vous obtenez deux aimants monopôles identiques. Dans notre monde, de telles particules n'ont pas encore été trouvées, bien que de nombreuses théories prédisent leur existence. Ces objets hypothétiques sont appelés monopôles magnétiques.

Les auteurs de l'étude ont remarqué un lien curieux. Dans certains modèles expliquant pourquoi les différents types de quarks (qui composent les protons et les neutrons) ont des masses si différentes, des interactions cachées supplémentaires apparaissent. Ces interactions opèrent à des énergies des milliers de fois supérieures à celles accessibles au Grand collisionneur de hadrons et pourraient produire des monopôles magnétiques légers. Leur masse n'est pas fixée par les échelles gigantesques de la grande unification, mais par des échelles bien plus modestes — environ 10 millions de milliards d'électronvolts.

De tels monopôles devraient remplir l'Univers, mais nous ne les voyons pas. Cela signifie que quelque chose les a éliminés. Les calculs montrent que, pour ne pas surpeupler le cosmos, il aurait fallu une courte phase d'expansion ultra-rapide — l'inflation — qui aurait dilué les monopôles à un niveau acceptable. Et après l'inflation, le réchauffement de l'Univers (reheating) aurait dû se produire à une température inférieure au seuil de création de ces particules — sinon elles seraient réapparues. Ainsi, l'énigme des masses des quarks se tisse avec l'histoire thermique de la naissance de l'Univers.

Les charges magnétiques invisibles deviennent un pont entre deux mondes lointains : les différences microscopiques entre les familles de particules et le tableau global du refroidissement de notre monde dans les premiers instants de son apparition. Et l'aimant qui n'a qu'un seul pôle s'avère être la clé de ce lien.