En los primeros instantes después del Big Bang, el universo era un caldo caliente de partículas. Entre ellas podía haber neutrinos, partículas muy ligeras y casi imperceptibles. Algunos de ellos quizá eran «estériles»: apenas se relacionan con el resto de la materia, como un invitado silencioso en una fiesta ruidosa. Si estas partículas existen, podrían constituir la materia oscura, esa sustancia invisible que mantiene unidas a las galaxias.
Los autores del nuevo trabajo examinaron cómo aparecían los neutrinos estériles en el universo temprano. Los neutrinos ordinarios, al chocar entre sí, podían generar a sus compañeros estériles. Estas partículas recién nacidas se dispersaban en todas direcciones, y su movimiento influía en cómo más tarde se agrupaban los cúmulos de materia ordinaria. Esa huella puede apreciarse en la distribución de las galaxias y en cómo el gas lejano absorbe la luz.
Al comparar las predicciones con los datos de la radiación de fondo de microondas (la luz que quedó de la juventud del universo) y de los bosques Lyman-alfa (patrones de absorción en los espectros de cuásares lejanos), los científicos obtuvieron límites estrictos sobre la masa de los neutrinos estériles. Estos límites son comparables a las mejores restricciones de laboratorio, pero se han obtenido desde la cosmología, la ciencia que estudia el universo en su conjunto.
Este enfoque recuerda a un trabajo de detectives: sin ver las partículas en sí, reconstruimos sus propiedades a partir de las huellas que han dejado a escala cósmica.
Los neutrinos estériles podrían explicar no solo la materia oscura, sino también la diminuta masa de los neutrinos ordinarios, mediante el llamado mecanismo de balancín.