La radiación cósmica de fondo es el resplandor residual del Big Bang que vemos en ondas milimétricas. Pero también tiene una cola de onda larga que se extiende hasta el rango de radio. En longitudes de onda superiores a 21 centímetros, esta luz comienza a ser absorbida por el hidrógeno neutro disperso en el espacio lejano. El hidrógeno actúa como un vidrio semitransparente: parte de los fotones queda atrapada en él, y el mapa del cielo en esas frecuencias se vuelve un poco más suave de lo esperado.

El efecto depende de dos factores: cuán caliente está el gas (su temperatura de espín) y cuántos átomos neutros hay en lugar de ionizados. Cuanto más frío esté el hidrógeno, más fuerte será su absorción. El pico de absorción ocurre en frecuencias cercanas a los 100 megahercios, lo que corresponde a la época de las "edades oscuras", cuando aún no se habían encendido las primeras estrellas. La fracción de luz absorbida puede alcanzar varios por ciento.

La recepción directa de una señal de radio tan débil es una tarea al límite de lo posible. Pero los autores del trabajo proponen una ruta alternativa: comparar los mapas de radio con los mapas precisos de la radiación cósmica de fondo en ondas milimétricas. Si en el mapa de radio se observa un ligero suavizado y en el de milímetros no, entonces el hidrógeno realmente está absorbiendo. Este análisis cruzado podría ser más sencillo que captar la emisión propia del hidrógeno.

Este enfoque ofrece una nueva forma de medir la relación entre la fracción de hidrógeno neutro y su temperatura de espín en diferentes épocas. Esto es importante para entender cómo se calentó el gas en el universo primitivo y cuándo se encendieron las primeras estrellas. En esencia, obtenemos un termómetro y un contador de átomos para tiempos en que el universo era oscuro y frío.