Реликтовое излучение — это слабое свечение, оставшееся после Большого взрыва, как остывающий след от костра. В нём зашифрованы гравитационные волны, которые могли возникнуть в первые доли секунды, когда Вселенная раздувалась быстрее света. Но между нами и этим древним светом висит пыль нашей Галактики. Она тоже испускает поляризованное излучение — свет, у которого волны колеблются в определённом направлении. И получается каша: смотришь на небо, а там смешаны сигнал от пыли и сигнал от реликтового излучения.
Учёные уже пробовали убирать пыль, но карты получались шумными: там, где пыли мало, случайные помехи перебивали слабый сигнал. Новый метод работает иначе. Он смотрит не на каждую точку по отдельности, а на то, как пыль образует нити и сгустки — как паутина в углу комнаты. Для этого используют математический инструмент, который раскладывает изображение на текстуры разного размера и направления. Затем подбирают такую карту пыли, чтобы её статистика совпадала с наблюдениями телескопа Planck. Это как собрать пазл, не зная картинки, но зная, что кусочки должны складываться в определённый узор.
Проверка на ярком участке неба показала: новый метод лучше восстанавливает мелкие детали пылевых облаков, чем старые карты. Это важно, потому что именно мелкие детали могут маскироваться под сигнал от гравитационных волн. Если перепутать, можно ошибочно решить, что нашёл следы Большого взрыва, а на самом деле это просто пыль.
Теперь у астрофизиков есть два набора карт: один с учётом случайных помех, другой — детерминированный, показывающий только достоверные структуры. Оба помогут вычесть пыль из данных и добраться до чистого реликтового излучения. И тогда, возможно, удастся увидеть, как Вселенная раздувалась в первые мгновения — быстрее, чем свет успевал её пересечь.
Поляризация света — это как направление колебаний верёвки, по которой пустили волну. Пыль в Галактике выстраивает свои частицы вдоль магнитного поля, и от этого её свет становится поляризованным.
В романе Артура Кларка «Свет иных дней» телескопы видят сквозь любые преграды, а здесь учёные борются с космической пылью, чтобы заглянуть в самое начало.