Nadie ha visto la materia oscura, pero su atracción la siente cada galaxia. Lo más común es imaginarla como un mar de partículas idénticas y silenciosas. El nuevo trabajo dibuja un panorama más vivo: dos tipos de partículas, una pesada y otra ligera, entre las cuales hay un intercambio constante. Cuando una partícula pesada choca con otra, puede transformarse en una ligera, y la diferencia de masa se dispara hacia afuera como una diminuta porción de movimiento, como si dentro hubiera un resorte comprimido.
Estas microexplosiones impiden que las partículas ligeras se agrupen en montones apretados. Se genera una presión que suaviza las acumulaciones a una escala determinada: aproximadamente unos cientos de miles de años luz. En la distribución de la materia aparecen ondas sonoras oscuras, similares a los círculos en el agua, pero congeladas en el espacio. Las 'reglas' más sensibles para estas mediciones son las nubes lejanas de hidrógeno, iluminadas por la luz de los cuásares (el llamado bosque de Lyman-alfa).
Los autores calcularon la historia de esta mezcla desde el universo temprano hasta nuestros días y la superpusieron con datos de observaciones reales. Resultó que las transformaciones demasiado rápidas agotarían pronto todo el suministro de partículas pesadas, y el efecto desaparecería. Las demasiado lentas no tendrían tiempo de influir en la estructura. La región permitida se cerró en un anillo: los parámetros deben caer en un corredor estrecho para dejar una huella y no desaparecer antes de tiempo. Este es el primer caso en que la termodinámica del sector oscuro se ha podido sondear no mediante partículas hipotéticas en un laboratorio, sino a través del patrón de galaxias en el cielo.
La diferencia de masas entre las dos partículas oscuras puede ser cien mil veces menor que la masa del electrón, aproximadamente como la diferencia de peso entre dos manzanas en una mota de polvo.