Ранняя Вселенная была неспокойным местом. Пространство дрожало от гравитационных волн — ряби самой ткани мироздания. В этом бурлящем котле, как предполагают, и родилась тёмная материя. Но у новорождённых частиц не было массы — её нужно было откуда-то взять.
Обычно за массу отвечает поле Хиггса. Авторы работы пошли другим путём и обратились к теории Эйнштейна–Картана. В ней пространство-время не только изгибается, но и скручивается — как резиновый лист, который не просто проминается под тяжестью, а ещё и закручивается винтом. Это скручивание (кручение) создаётся спином материи — собственным вращением частиц. В ранней Вселенной, заполненной спинорным конденсатом — своего рода «пеной» из частиц с единым спином, — кручение становится заметным. Оно и дарит массу рождающимся фермионам.
Такой механизм не оставляет свободы для подгонки параметров. Обилие тёмной материи (сколько её во Вселенной) предсказывается однозначно — оно зависит только от скорости расширения в тот далёкий миг. Более того, теория допускает лишь частицы со спином 1/2 (фермионы вроде электрона, только без заряда). Никаких более экзотических вариантов. Тёмная материя в этой картине — не загадочный сектор с кучей новых полей, а простое следствие геометрии.
Так рождение тёмной материи перестаёт быть историей с неизвестным концом. Всё решает танец пространства-времени: его дрожь порождает частицы, а его внутреннее кручение делает их массивными. Возможно, ключ к невидимому веществу мироздания спрятан не в новых частицах, а в том, как изгибается и скручивается сам вакуум.
Кручение пространства-времени в теории Эйнштейна–Картана проявляется только на микроскопических масштабах или при огромной плотности спина — например, в ранней Вселенной или внутри чёрных дыр. В обычной жизни мы его не замечаем, как не замечаем кривизны Земли, стоя на ровном поле.
В романе «Контакт» Карла Сагана инопланетяне используют кротовые норы, которые в некоторых теориях требуют кручения пространства-времени для стабильности.