Раскалённый бульон ранней Вселенной остывал неравномерно. В какой-то момент в нём начали лопаться пузырьки новой фазы — как пузырьки пара в закипающей воде. Только эти пузырьки были не из пара, а из нового состояния материи, в котором частицы тёмного сектора слиплись в более крупные комки. Так и могла родиться тёмная материя.
Авторы работы рассчитали, что если этот переход случился при энергиях от тысяч до миллионов электрон-вольт (для сравнения: масса электрона — полмиллиона эВ), то пузырьки оставили бы характерные отпечатки. Их стенки сталкивались, порождая рябь плотности — сгущения и разрежения. Часть этой ряби перешла в обычное вещество и повлияла на то, как собирались первые галактики. Другая часть осталась в самой тёмной материи, придав ей комковатость. Самое интересное, что эти два эффекта конкурируют. С одной стороны, рябь от пузырьков усиливает скучивание. С другой — свободное движение частиц тёмной материи размазывает эти сгущения.
Астрономические наблюдения уже сейчас помогают наложить ограничения. Данные по реликтовому излучению (послесвечению Большого взрыва) и по лесу Лайман-альфа (спектрам далёких квазаров) говорят, что такой переход не мог быть слишком сильным или слишком холодным. В простейшем варианте модели, где вся тёмная материя родилась именно так, эти ограничения превращаются в конкретные предсказания. Будущие обзоры неба либо увидят ожидаемую рябь, либо закроют модель. И всё это — без единого прямого столкновения частиц тёмной материи в детекторе.
Лес Лайман-альфа — это набор тёмных линий в спектрах далёких квазаров, возникающих из-за облаков водорода на луче зрения. По нему, как по годовым кольцам, можно восстановить историю роста структур во Вселенной.
В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса инопланетная жизнь основана на тёмной материи — но там она сложна и активна, а здесь мы имеем дело с простыми комками, которые даже не чувствуют наш свет.