En los primeros instantes, el universo se expandió a una velocidad enorme. Este proceso se llama inflación, y la fuerza motriz es el campo del inflatón. Su energía empujaba el espacio, como la levadura hace subir la masa. Pero los físicos sospechan que en la masa podrían haber quedado “burbujas”: partículas superpesadas nacidas de la propia expansión.
Los autores del estudio consideraron modelos donde el inflatón está conectado a una dimensión adicional. Al deslizarse por la pendiente de energía, crea un campo eléctrico en esa dirección oculta. El campo arranca partículas cargadas del vacío, exactamente como el efecto Schwinger en campos fuertes. Las partículas neutras aparecen mediante interacciones no estándar con el mismo campo. La gran sorpresa: incluso se crean partículas con masa mayor que la escala de Hubble (el límite energético de la inflación). Normalmente, estos gigantes están suprimidos por el factor de Boltzmann, pero aquí el mecanismo funciona sin freno térmico: un arranque en frío.
Este colisionador “frío” deja huellas en la radiación de fondo y en la estructura a gran escala. Si se encuentra la señal, podremos vislumbrar la física a energías inalcanzables en la Tierra. Las fluctuaciones de densidad, originadas por fluctuaciones cuánticas, llevan la impronta de esos pesados invitados del principio de los tiempos.
El efecto Schwinger predice que un campo eléctrico de aproximadamente 10¹⁸ V/m puede “extraer” un par electrón-positrón directamente del vacío. En el laboratorio aún no se ha creado un campo así, pero la inflación del universo temprano pudo ser un generador natural.
En la novela “Contacto” de Carl Sagan, una civilización superinteligente codifica un mensaje en el propio tejido del espacio-tiempo, de manera similar a como las partículas pesadas dejan su huella en el fondo cósmico.