Dans les premiers instants après le Big Bang, l'Univers était une « soupe » brûlante de particules. En refroidissant, il a subi des transitions de phase — comme l'eau qui se transforme en glace. À l'un de ces moments, des monopôles magnétiques de matière noire ont pu naître — de minuscules amas de champ avec un seul pôle magnétique.

Le problème, c'est que dans le scénario habituel, les monopôles sont produits en quantité dérisoire. Les auteurs ont trouvé une faille : si une particule très légère — un fermion sombre — existe dans le secteur sombre, son abondance chute brutalement lors du refroidissement. Alors, presque toute la masse de la matière noire provient des monopôles. Leur masse est énorme : environ $10^8$ GeV (cent millions de gigaelectronvolts). Pour comparaison, un proton pèse environ 1 GeV. Une telle particule ne peut pas être captée par les détecteurs ordinaires.

En revanche, le modèle laisse des traces. D'une part, il requiert un rayonnement sombre — des particules légères supplémentaires qui modifient légèrement l'expansion de l'Univers. Ce décalage, noté ΔN_eff, atteint presque les limites observationnelles actuelles. D'autre part, si la transition de phase a été brutale, comme le craquement de la glace par grand froid, elle a engendré des ondes gravitationnelles. Leur fréquence tombe dans la gamme des futurs interféromètres — comme la mission eLISA prévue.

Ainsi, la matière noire, invisible aujourd'hui, pourrait se manifester par des ondulations de l'espace-temps. La première phrase sur la « soupe » rejoint l'image d'un Univers en refroidissement où, au moment opportun, des « gouttes » de monopôles se déposent — et nous espérons entendre l'écho de cette lointaine transition.