L'Univers est rempli de matière noire invisible — une substance qui n'émet pas de lumière mais se trahit par son attraction. L'astronome Vera Rubin avait déjà démontré que les galaxies tournent comme si elles contenaient bien plus de masse que ce que l'œil peut voir. L'un des meilleurs candidats pour ces particules invisibles est l'axion, une particule ultra-légère que les physiciens ont ajoutée au modèle standard pour résoudre l'énigme des interactions fortes.

On pensait généralement que les axions se « réveillaient » lentement dans l'Univers primordial : leur masse augmente progressivement. Mais que se passerait-il si la masse s'activait d'un coup, comme un interrupteur ? C'est exactement ce scénario qu'ont envisagé des physiciens, inspirés par les travaux de Stephen Hawking sur les effets quantiques et la possible violation de la conservation de l'entropie dans les premiers instants du monde. Cela aurait pu se produire lors de la transition de phase cosmologique — cette fameuse « secousse ».

La simulation informatique a montré que, dans un Univers en expansion dont la dynamique a été décrite il y a un siècle par Georges Lemaître, des « bulles » de masse activée commencent soudainement à croître. Si elles fusionnent rapidement, les axions retardent leurs oscillations et s'accumulent en excès — comme une balançoire poussée avec un retard qui se met à osciller plus fort. Si la transition est lente, des ondes de choc se forment devant les parois des bulles, ce qui, au contraire, amortit les oscillations — et les particules deviennent moins nombreuses. Cela oblige à repenser la chasse à l'axion. Les nouvelles données du télescope James Webb et les observations des trous noirs aident à préciser la vitesse de cette ancienne transition. De plus, le même processus aurait pu laisser des ondulations — des ondes gravitationnelles que l'on tente aujourd'hui de détecter. Ainsi, le « clic » cosmique ouvre la voie à la résolution du mystère de la matière noire.