Dans un laboratoire souterrain du Dakota du Sud, une cuve contenant dix tonnes de xénon liquide attend qu'une particule de matière noire la traverse. En 60 jours d'observation, le détecteur a enregistré un seul rebond nucléaire d'une énergie de 248 keV. Ce choc s'est avéré trop intense pour le bruit de fond ordinaire, et les scientifiques cherchent une explication.

Le nouveau modèle propose de voir cet événement comme un saut de la matière noire vers la marche supérieure d'un escalier. L'escalier est constitué de deux particules presque identiques avec une infime différence de masse. Lorsqu'une particule légère percute un noyau de xénon, elle passe dans un état plus lourd, cédant de l'énergie au noyau. C'est précisément cette transition qui explique le rebond enregistré. La diffusion élastique est interdite, car la particule est sa propre antiparticule, il ne reste donc que le canal inélastique.

Le plus intéressant, c'est que cet escalier est construit par le même mécanisme qui donne leur masse aux neutrinos. Dans le modèle apparaît un triplet scalaire, c'est-à-dire trois champs unis par une symétrie interne. Ce triplet sépare les états pseudo-Dirac et génère simultanément les petites masses des neutrinos. Ainsi, un seul et même mécanisme serait responsable à la fois du comportement de la matière noire et des masses des neutrinos. Les futures expériences, comme DARWIN, pourront tester cette idée.