В первые мгновения после Большого взрыва Вселенная пережила стадию стремительного расширения — инфляцию. Даже физический вакуум тогда не был спокоен: квантовые флуктуации раскачивали фундаментальные поля, словно ветер колосья в поле. Одно из таких полей — тёмное поле Хиггса — могло случайно отклониться от минимума своего потенциала, то есть от самого устойчивого состояния.
Когда инфляция завершилась, это поле начало осциллировать и распадаться, порождая частицы — тёмные фотоны. Они стали кандидатами на роль тёмной материи. Рождённые таким способом частицы получают изначальный импульс, потому движутся быстрее, чем предсказывает тепловое распределение. Это накладывает ограничения: слишком быстрые частицы помешали бы формированию галактик, размывая зародыши структуры. Значит, взаимодействие между тёмными фотонами должно быть чрезвычайно слабым — по порядку величины как сила, с которой два пёрышка притягиваются на расстоянии в километр (аналогия подчёркивает крайнюю малость взаимодействия).
Если тёмные фотоны ещё и слегка смешиваются с обычными фотонами, их можно будет зарегистрировать в будущих экспериментах — либо по слабому свечению в космосе, возникающему при распаде, либо по едва заметным толчкам в чувствительных детекторах. А пока главным судьёй остаётся космология: карта реликтового излучения и спектр далёких водородных облаков хранят отпечаток тех древних событий.
Инфляция длилась ничтожную долю секунды — примерно 10⁻³⁵ с, но за это время Вселенная расширилась в 10²⁶ раз. Если бы песчинка увеличилась во столько же раз, она стала бы размером с наблюдаемую Вселенную.