2.1 × 10⁻⁹ — هذا مقدار التباين في درجة الحرارة عبر السماء، كما لو قِسنا تموجًا على سطح المحيط بارتفاع أجزاء من الميليمتر. هذا التباين الميكروسكوبي محفور في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي ويحكي عن بداية الزمن.
بدأ كل شيء بعد أجزاء ضئيلة من الثانية من الانفجار العظيم، عندما تمدد الكون كمسرّع جسيمات عملاق، مسرّعًا الحقول الكمومية إلى طاقات لا تستطيع مصادمات الأرض بلوغها. هذه الفترة من التضخم الكوني تنبأ بها Alan Guth وAndrei Linde، واقترح Juan Maldacena استخدامها كمصادم كوني — أداة للبحث عن جسيمات جديدة.
الإنفلاتون — الحقل الذي تسبب في التمدد — لم يكن مضطرًا للعمل وحيدًا. كان من الممكن أن توجد بجانبه حقول سلمية (scalar) ضخمة شريكة. تقلباتها الكمومية، التي ولدت في التوسع المتسارع تحت تأثير الجاذبية، كانت ستترك آثارًا على شكل لاغاوسية (non-Gaussianity) — انحرافات في إحصاء الاضطرابات الأولية عن التوزيع الطبيعي. لو حدث مثل هذا التبادل للجسيمات في بداية الزمن، لظهرت إشارته في ارتباطات ثلاثية النقاط (الطيف الثلاثي، bispectrum) لبقع الحرارة على خريطة السماء. الأمر أشبه بالبحث عن بصمة إصبع على زجاج: نمط دقيق لكنه مميز.
ولأول مرة، لم يقتصر التحليل على التأثير الضعيف للحقول. استخدم العلماء الديناميكية الكاملة لـالنموذج القياسي في قطاع موسع، آخذين في الاعتبار ما يصل إلى سبع قنوات تفاعل مستقلة. المعامل المفتاحي — الخلط ρ — يغير الكتلة الفعالة للجسيم، مما يجعله مرئيًا أو مختبئًا. قارن الاستدلال البايزي التنبؤات بالبيانات الحقيقية من القمر الصناعي بلانك. بلغ التحسين الأقصى في χ² مقدار 5.3 مع خمسة معاملات إضافية — وهذا أقل من التقلب العشوائي. ببساطة، لا توجد إشارة. وصلت القيود على الخلط إلى ρ/H ≲ 170.
هذه النتيجة توجه ضربة لفئة كاملة من نماذج التضخم متعددة الحقول، الرائجة بين المنظرين. إنها تُظهر أن تقريب التفاعل الضعيف الشائع غير مناسب: جميع القيم المسموح بها للمعاملات تعطي إسهامًا أضعف من أن يرصده بلانك. يمكن القول إن المصادم الكوني كان خاليًا لهذا النطاق من الجسيمات — لكن هذا ليس فشلًا، بل دليل قيّم. إذا كانت الجسيمات الشريكة للإنفلاتون موجودة، فلا بد أن تكون إما خفيفة جدًا أو تتفاعل بطريقة مختلفة.
الجيل التالي من التجارب — CMB-S4، ومرصد سيمونز — سيحسن الحساسية بمعامل 2–5 فقط. وهذا لا يكاد يكفي لسماع الهمس الخافت لجسيمات التبادل. تُعقد آمال أكبر بكثير على خرائط إشعاع 21-سم من عصر العصور المظلمة، التي تحمل معلومات عن ملايين الأنماط المستقلة. في الوقت الحالي، تظل تلك الـ 2.1 × 10⁻⁹، المحفورة في السماء، صامتة عن أول تريليون جزء من الثانية. المصادم الكوني ينتظر مستمعين جددًا — وأدوات جديدة قادرة على تمييز أنغامه الدقيقة.
استغرق حساب الأطياف الثلاثية أكثر من 4 ملايين تشغيل لبرنامج CosmoFlow — وهذا كما لو أن حاسوبًا واحدًا عمل دون توقف لمدة 11 عامًا. ومع ذلك، كل حساب فردي بعد الاستيفاء لم يستغرق سوى أجزاء من الثانية.