Взвесить облако горячего газа размером с миллион галактик — задача не из простых. Астрономы смотрят, как этот газ давит на проходящий мимо свет, и по этому давлению вычисляют его массу. Но газ в скоплениях галактик не стоит на месте — он бурлит, как кипящая кастрюля, и часть давления уходит в турбулентность, а не в удержание газа от сжатия. Из-за этого масса скопления оказывается заниженной, и все расчёты тёмной материи начинают плыть.
Чтобы поймать эту ошибку, учёные предлагают объединить три разных наблюдения одного и того же участка неба. Первое — как свет далёких галактик искажается по пути к нам, словно дно бассейна сквозь рябь на воде. Второе — как в этом участке распределены сами галактики. Третье — слабое свечение горячего газа, которое осталось от Большого взрыва и слегка подогрелось, пройдя через скопление. Каждое измерение само по себе неточно, но вместе они дают поправку с точностью до одного процента.
Будущие обзоры неба, такие как телескоп имени Веры Рубин и космический телескоп CSST, смогут провести такие измерения. Через несколько лет доля тёмной материи во Вселенной будет известна с погрешностью меньше процента — и наконец станет ясно, насколько быстро Вселенная расширяется.
Скопление галактик может весить как миллион миллиардов Солнц, но горячий газ в нём занимает в десять раз больше места, чем сами галактики.