2.1 × 10⁻⁹ — aproximadamente esa es la dispersión de temperatura en el fondo cósmico de microondas, la luz antigua que nos llega desde los primeros tiempos. Si lo comparamos con un océano, sería una ondulación de fracciones de milímetro a lo largo de muchos kilómetros. Esta diminuta irregularidad guarda la historia del nacimiento del universo. Fracciones de segundo después del Big Bang, el espacio comenzó a inflarse rápidamente — los científicos llaman a esto inflación. La idea fue propuesta por Alan Guth y Andrei Linde. En esos instantes, el universo funcionaba como el acelerador más potente de la historia: los campos cuánticos se aceleraban hasta energías increíbles. Juan Maldacena fue el primero en proponer usarlo como un «colisionador cosmológico»: una herramienta para buscar partículas invisibles.
El papel principal en la inflación lo desempeñó un campo especial: el inflatón. Pero junto a él podían existir otros campos. Sus fluctuaciones cuánticas bajo la acción de la gravedad durante la expansión del universo debieron dejar huellas en la radiación de fondo. Estas huellas se verían como patrones de manchas ligeramente más cálidas y más frías. Romperían la aleatoriedad habitual. Este orden en el desorden es como una huella dactilar en el vidrio. Si realmente aparecieran partículas auxiliares al principio de los tiempos, su huella se manifestaría en cómo se agrupan los tríos de manchas en el cielo.
El análisis consideró por primera vez no la interacción débil, sino la fuerte de los campos, yendo más allá de las simples suposiciones del modelo estándar (el conjunto básico de leyes de la física de partículas). Se tuvieron en cuenta hasta siete canales diferentes de intercambio de partículas. El parámetro clave —la mezcla— muestra con qué facilidad las partículas auxiliares se «mezclaban» con el inflatón. Mediante inferencia bayesiana (un método para comparar datos con diferentes teorías), se compararon las predicciones con los datos reales del satélite Planck. La mejora en el ajuste fue minúscula: menor que una fluctuación aleatoria. En pocas palabras, no hay señal. El límite superior de la mezcla fue de aproximadamente 170 en unidades arbitrarias.
Este resultado afecta a muchos modelos que recurrían a campos adicionales para explicar la inflación. Muestra que si tales campos existen, son muy ligeros o casi no interactúan. Se podría decir que el colisionador cósmico está vacío para este rango de partículas. Pero la ausencia de señal no es un fracaso. Nos dice que la naturaleza en las etapas más tempranas es más simple de lo que se suponía.
Futuros telescopios, como CMB-S4 y Simons Observatory, podrían mejorar la sensibilidad en un factor de 2 a 5. Pero esto podría no ser suficiente para captar el débil susurro de las partículas auxiliares. Muchas más esperanzas recaen en los mapas de radiación de la era oscura, que portan información sobre millones de oscilaciones independientes. Por ahora, los mismos 2.1 × 10⁻⁹ grabados en el mapa celestial guardan silencio sobre la primera billonésima de segundo. El colisionador cósmico espera nuevos observadores con instrumentos más sensibles.
Para calcular 40 mil biespectros en 171 triángulos de configuraciones, se necesitaron más de 4 millones de llamadas a CosmoFlow y alrededor de 100 mil horas de procesador, lo que equivale a 11 años de funcionamiento continuo de un potente ordenador. No obstante, cada cálculo del modelo lleva solo milisegundos tras la interpolación.