Галактики во Вселенной не разбросаны как попало: соседние движутся в одну сторону, как стайка рыб, а далёкие — каждая сама по себе. Где проходит граница между «вместе» и «врозь», до сих пор было неясно. Астрономы придумали новую меру — масштаб, на котором среднее движение галактик вдоль линии, соединяющей пару, перестаёт быть согласованным и начинает противоречить друг другу.
Этот масштаб назвали масштабом когерентности скоростей. Его можно вычислить через особую величину — усреднённый по сфере след тензора корреляций скоростей. Звучит сложно, но суть проста: берём сферу вокруг точки, смотрим, как галактики внутри неё движутся относительно центра. На маленьких сферах они в среднем удаляются от центра или приближаются к нему согласованно. На больших — движение становится беспорядочным, как толпа на площади после концерта.
Самое интересное — этот масштаб почти не зависит от времени. В расширяющейся Вселенной он остаётся одним и тем же в сопутствующих координатах — как если бы линейка росла вместе с пространством. Поэтому его можно использовать как «стандартную линейку» для измерения космических расстояний. А ещё он тесно связан с моментом, когда во Вселенной сравнялись плотности вещества и излучения — ключевым событием в её истории.
Сейчас точность измерений ограничена: скорости галактик известны хуже, чем их положения. Но новые обзоры неба, которые уже работают или готовятся, позволят уточнить этот масштаб. Тогда у космологов появится ещё один надёжный инструмент для проверки наших представлений об устройстве Вселенной.
Масштаб когерентности скоростей примерно в 300 раз больше диаметра Млечного Пути.