Dans une galaxie naine vit une vieille boule d'étoiles, qui rassemble des centaines de milliers de soleils. D'après les calculs, elle aurait dû depuis longtemps tomber vers le centre, comme une pierre dans de la gelée. Mais la boule tient bon, et les scientifiques n'arrivent pas à comprendre pourquoi.
Autour de la galaxie se trouve une matière noire invisible. Elle n'émet pas de lumière, mais elle attire les étoiles. Dans le modèle habituel, la matière noire s'accumule vers le centre, et tout objet massif qui la traverse est freiné, comme un bateau qui traîne une vague derrière lui. En dix milliards d'années, un tel frottement aurait dû entraîner tous les amas d'étoiles vers le centre. Mais les télescopes montrent qu'ils sont bien là, dispersés dans toute la galaxie.
Une explication possible : la matière noire serait constituée de particules ultra-légères qui se comportent comme des ondes. Ces ondes diluent le noyau dense de la galaxie, et le frottement contre la matière noire s'affaiblit. Les scientifiques ont testé cette idée sur les données du télescope « Euclid » pour des centaines de galaxies naines. Résultat : si la particule de matière noire est plus légère qu'une certaine limite, alors les amas d'étoiles ne tombent pas vers le centre. Cette limite s'accorde avec certaines observations, mais en contredit d'autres. Pour l'instant, l'énigme demeure, mais de nouvelles données aideront à la résoudre.
La masse de la particule de matière noire floue est 10²² fois plus petite que celle de l'électron, mais ses propriétés ondulatoires se manifestent à des échelles de plusieurs milliers d'années-lumière.
L'idée d'une matière noire ultra-légère formant des ondes quantiques à l'échelle galactique fait écho à la notion de « brouillard quantique » dans le roman de Greg Egan « L'Échelle de Schild », où la physique du vide détermine la structure de l'univers.