Ocho mapas del cielo, tomados por diferentes detectores del telescopio Planck, se parecen a ocho atlas de carreteras de una misma ciudad, dibujados por cartógrafos distintos. Cada atlas está girado en un ángulo propio: un cartógrafo sostenía la tableta ligeramente inclinada, otro ligeramente torcida. Si superponemos los atlas, las calles no coinciden. Pero si sabemos cómo está girado cada atlas, podemos alinearlos perfectamente. Ese es precisamente el problema que resuelven los científicos que buscan la birrefringencia cósmica: una diminuta rotación de la polarización de la luz antigua que podría revelar nuevas partículas.

El problema es que la rotación debida al efecto cósmico no se puede distinguir de un error en la configuración de los detectores. Si todos los detectores están girados en el mismo ángulo, la imagen del cielo rotará por completo, y esa rotación común será indistinguible de una señal cósmica real. El método existente utiliza la polarización del polvo de nuestra galaxia para separar estas dos contribuciones. Pero ese método depende de un modelo de polvo, y si el modelo es incorrecto, la calibración también lo será. Los autores del nuevo trabajo idearon una prueba que no utiliza el modelo de polvo en absoluto.

Su enfoque se asemeja a medir distancias entre ciudades cuando no tenemos un mapa con coordenadas. Si medimos la distancia de Moscú a San Petersburgo, de San Petersburgo a Kazán y de Kazán a Moscú, podemos calcular los ángulos del triángulo sin saber dónde se encuentra el triángulo en el globo. De manera similar, los autores comparan los mapas por pares. Para cada par de mapas construyen dos combinaciones de espectros: una simétrica y una antisimétrica. La razón de estas combinaciones da la diferencia de ángulos entre los detectores, mientras que la rotación cósmica común se cancela por completo. Luego, todas las diferencias por pares se integran en una red donde los mapas son nodos y las diferencias de ángulos son conexiones. La red se resuelve por mínimos cuadrados y se obtiene un patrón de ángulos para todos los detectores.

El resultado de comparar 28 pares de detectores resultó alentador. Los ángulos obtenidos con el método diferencial y los del método de Minami–Komatsu coinciden: el estadístico chi-cuadrado es 8.18 con siete grados de libertad, lo que corresponde a una probabilidad de 0.32. Todas las desviaciones son menores que 1.8 sigma. Esto significa que el patrón de calibración que produce el modelo de polvo se reproduce con un método que no utiliza ese modelo. En otras palabras, el modelo de polvo no engaña: da los mismos ángulos que un método independiente basado únicamente en las propiedades de la propia radiación relicta.

Volvamos a los atlas. Si todos los cartógrafos giraron sus tabletas en el mismo ángulo, es fácil alinear los atlas entre sí, pero no sabremos hacia dónde apunta realmente el norte. Para eso se necesita una referencia externa, por ejemplo, la Estrella Polar. En el caso de Planck, todavía no existe tal referencia externa. Pero la prueba diferencial muestra que todos los atlas están en concordancia entre sí, lo que significa que el error, si existe, es común a todos. Y eso ya es un gran paso para confiar en el mapa.