La matière noire est la charpente invisible qui soutient les galaxies. Mais comment est-elle apparue ? La réponse standard : les particules de matière noire ont cessé de se heurter et se sont « figées » en la quantité que nous observons aujourd'hui. Cependant, il existe une voie plus subtile : l'UFO, ou congélation ultra-rapide.

Ici, tout ressemble à un café que l'on porte à travers un couloir froid, qui refroidit puis se réchauffe à nouveau. Dans le scénario habituel, la matière noire se fige à une température environ dix fois inférieure à sa propre masse. Mais dans le scénario UFO, la température de l'Univers s'est comportée de manière inhabituelle : elle n'a pas chuté de façon régulière, mais par à-coups — comme si un radiateur s'allumait et s'éteignait. De ce fait, les particules n'ont pas seulement pu se figer, mais aussi recommencer à naître, comme si l'on versait de l'eau bouillante dans le café.

Les auteurs ont généralisé ce mécanisme à tout rythme de refroidissement possible. Il s'avère que, selon la rapidité avec laquelle l'expansion de l'univers s'est produite après le Big Bang, la matière noire a pu être très légère ou extrêmement lourde — jusqu'à 10 millions de fois la masse du proton. Et si, au tout début, la gravité a elle-même engendré des particules à partir du vide, les contraintes habituelles sont presque levées. Ce scénario a été nommé GUFO — congélation ultra-rapide renforcée par la gravité.

Cette approche relie les propriétés de la matière noire à ce qui s'est passé dans les tout premiers instants après le Big Bang. Si de futures observations pointent vers des particules ultra-lourdes, le scénario GUFO pourrait devenir l'explication principale.