Огромный резервуар с чистейшей водой спрятан глубоко под землёй в Японии. Его стены усеяны тысячами светочувствительных ламп, которые ловят слабые вспышки — следы частиц-призраков, пролетающих сквозь толщу воды. Этот детектор, Super-Kamiokande, долго всматривался в небо в поисках нейтринного эха древних звёздных взрывов. И вдруг — неожиданный всплеск. При энергии около 20 МэВ зарегистрировано чуть больше событий, чем предсказывали расчёты. Лишние сигналы слабые, но статистика говорит: это не случайная дрожь прибора.

Откуда же взялся избыток? Авторы новой работы предлагают смелую разгадку: возможно, детектор уловил не отголоски сверхновых, а «дыхание» тёмной материи. Согласно гипотезе, частицы тёмной материи сталкиваются друг с другом и превращаются прямо в нейтрино — лёгкие, почти неуловимые частицы. Чтобы объяснить сигнал, тёмная материя должна быть сравнительно лёгкой — с массой в десятки МэВ (миллионов электронвольт). Для сравнения: масса электрона — около 0,5 МэВ, так что частица-кандидат была бы раз в сто тяжелее электрона, но всё равно в тысячи раз легче протона. Такая масса естественно возникает в расширениях Стандартной модели — набора правил, описывающих известные частицы и силы.

Если догадка верна, то перед нами первый реальный намёк на природу тёмной материи — не через её гравитационное притяжение, а через прямое рождение частиц. Проверить это смогут другие нейтринные телескопы, например строящийся JUNO в Китае. Их чувствительности хватит, чтобы либо подтвердить сигнал, либо закрыть гипотезу. А пока детектор-гигант продолжает всматриваться в глубины воды, ожидая новых вспышек, которые расскажут, из чего на самом деле сделана невидимая часть Вселенной.