Реликтовое излучение — это слабый свет, оставшийся после Большого взрыва. Оно равномерно заполняет небо, но на его пути встречаются препятствия. Одно из них — скопления галактик, внутри которых плещется очень горячий газ. Когда фотоны реликтового излучения проходят сквозь этот газ, часть из них получает дополнительный толчок и меняет энергию. В результате в направлении на скопление реликтовое излучение выглядит чуть тусклее — как если бы на ярком фоне появилась тень.

Астрономы навели радиотелескоп Сардинской обсерватории на скопление галактик MACS J1752+4440. На частоте 18,6 ГГц они увидели именно такую тень — небольшое уменьшение яркости в самом центре скопления. Это первый случай, когда эффект удалось поймать с Земли на такой низкой частоте и с высоким угловым разрешением. Раньше подобные наблюдения делали в основном космические аппараты, которые видят всё небо сразу, но не различают мелкие детали.

Чтобы понять, как именно газ распределён внутри скопления, учёные построили модель и подобрали её параметры. Оказалось, что облако газа имеет радиус около 500 тысяч световых лет, а в его центре на каждый кубический сантиметр приходится примерно 2500 электронов. Эти числа согласуются с тем, что ожидали для скопления такой массы. Значит, метод работает, и его можно применять к другим скоплениям.

Тень на реликтовом излучении — это не просто красивая картинка. По её форме можно восстановить, как газ растекается внутри скопления, а это, в свою очередь, помогает взвесить скопление и проверить, как работает гравитация на огромных масштабах. Сардинский телескоп показал, что способен видеть такие тени с Земли, и теперь астрономы смогут изучать скопления галактик подробнее, чем раньше.