Au fond d'une ancienne mine d'or du Dakota du Sud se dresse une cuve remplie de dix tonnes de xénon liquide. Elle ressemble à un thermos géant qui ne capte pas la chaleur, mais de rares secousses venues de particules invisibles. En deux ans et demi d'observation, le détecteur LUX-ZEPLIN n'a ressenti qu'une seule et unique frappe qui ne rentre pas dans le bruit habituel. Un noyau de xénon a tressailli comme s'il avait reçu une poussée d'une énergie de 248 milliers d'électronvolts, ce qui est bien trop fort pour un bruit de fond ordinaire.
Ce signal unique peut s'expliquer par deux clés différentes ouvrant une même serrure. La première clé est lourde, avec un panneton tortueux : la particule de matière noire change elle-même de masse lors de la collision, comme si un morceau s'en détachait sous le choc. La seconde clé est légère, mais lancée avec une force immense : une minuscule particule file presque à la vitesse de la lumière, parce qu'elle est née de la désintégration d'un cousin plus lourd. Les deux versions laissent peu de traces lors des poussées faibles, et c'est précisément ces traces que le détecteur ne voit pas.
Les auteurs du travail ont passé en revue trois variantes d'une telle interaction, comme trois formes de panneton pour la clé. Il s'est avéré que pour la particule légère et rapide, une seule forme de panneton, la plus exotique, masque les poussées faibles et ne laisse essentiellement que les fortes. C'est justement une poussée forte de ce type que le détecteur a vue. Pour la clé lourde à masse variable, différentes formes de panneton conviennent, mais plus la forme est complexe, plus la différence de masse avant et après la frappe doit être faible.
Pour l'heure, cette unique secousse reste une énigme, mais une énigme utile. Elle a montré que même une seule frappe peut resserrer le cercle des suspects, à condition de bien la ranger dans les bonnes cases. Le détecteur continue d'écouter l'obscurité, et chaque nouvelle secousse viendra soit confirmer l'une des versions, soit suggérer que la serrure est conçue tout autrement. Le thermos au fond de la mine n'est pas encore vide.
Pour la matière noire accélérée avec une interaction pseudoscalaire-pseudoscalaire, 22 % des événements tombent dans la fenêtre 225-271 keV, là où se trouve le candidat enregistré, alors que pour l'opérateur scalaire, seulement 0,14 % y tombent.
L'idée de matière noire accélérée rappelle des récits où des particules invisibles tirent leur énergie de la désintégration ou de l'annihilation de congénères plus lourds, comme dans certaines histoires de secteurs sombres, mais il n'y a pas de référence directe à une œuvre de science-fiction connue.