В первые мгновения после Большого взрыва Вселенная представляла собой раскалённый «суп» из элементарных частиц. По мере остывания в этом первичном бульоне происходили фазовые переходы — подобно тому, как вода замерзает в лёд при падении температуры. В один из таких критических моментов могли родиться магнитные монополи тёмной материи — гипотетические частицы, являющиеся крошечными сгустками магнитного поля с одним-единственным магнитным полюсом (в отличие от привычных магнитов, где северный и южный полюса неразлучны).

Стандартные космологические сценарии предсказывают исчезающе малую концентрацию таких монополей, что противоречит их роли в качестве основной составляющей скрытой массы. Авторы гипотезы обнаружили теоретическую лазейку: если в «тёмном секторе» — гипотетическом наборе частиц, не участвующих в электромагнитных взаимодействиях, — существует очень лёгкая частица, тёмный фермион, то её количество драматически уменьшается при остывании Вселенной. Механизм таков: в горячей плазме тёмные фермионы рождались в изобилии, но по мере снижения температуры их равновесная концентрация падала, и почти вся масса тёмной материи оказалась сосредоточена в магнитных монополях. Их масса колоссальна: порядка $10^8$ ГэВ (сто миллионов гигаэлектронвольт). Для сравнения, масса протона составляет примерно 1 ГэВ. Поймать такую частицу обычными детекторами невозможно — она практически не взаимодействует с веществом.

Несмотря на свою неуловимость, модель оставляет наблюдаемые следы. Во-первых, она требует существования тёмного излучения — дополнительных лёгких частиц, которые слабо влияют на темп расширения ранней Вселенной. Этот сдвиг, обозначаемый как ΔN_eff, почти достигает современных наблюдательных ограничений, что делает гипотезу проверяемой в ближайших экспериментах. Во-вторых, если фазовый переход, породивший монополи, был резким — как треск льда на сильном морозе, — он должен был возмутить пространство-время, породив гравитационные волны. Их частота попадает в диапазон чувствительности планируемых космических интерферометров, таких как eLISA.

Таким образом, тёмная материя, невидимая сегодня, может заявить о себе через рябь пространства-времени. Образ остывающей Вселенной-супа, где в нужный миг выпадают «капли» монополей, смыкается с надеждой услышать эхо того далёкого фазового перехода — гравитационно-волновой отзвук рождения скрытой массы.