Невидимые течения Вселенной экспресс
В чилийской пустыне Атакама стоит телескоп, который смотрит не на звёзды, а на самый древний свет во Вселенной — космический микроволновый фон. Этот свет летел к нам почти 14 миллиардов лет, с тех пор как Вселенная стала прозрачной. По пути он проходил сквозь облака горячего газа вокруг галактик. Электроны в этом газе слегка подталкивают фотоны — как ветер, который дует на летящую пыльцу. От этого свет чуть-чуть меняет свою температуру: в одном месте становится на миллионные доли градуса теплее, в другом — холоднее.
Если наложить эту карту температур на карту расположения галактик, проступает рисунок. Там, где галактик много, газ движется к ним, увлекаемый их гравитацией, — и свет оттуда приходит с едва заметным сдвигом. Астрономы взяли данные телескопа ACT и нового обзора DESI, который измерил расстояния до миллионов галактик и квазаров. Совместив их, они впервые увидели эти течения не только вокруг массивных красных галактик, но и вокруг более лёгких голубых галактик и ярких квазаров.
Такая карта течений — новый инструмент. Раньше астрономы могли видеть только, где скопилось вещество, но не как оно движется. Теперь видно и движение. Это помогает взвесить невидимую тёмную материю, которая стягивает всё своей гравитацией, и проверить, не было ли в самом начале каких-то неравномерностей, оставшихся от Большого взрыва. Первые измерения уже дали самый точный на сегодня предел на такие неравномерности.
Телескоп в пустыне смотрит в прошлое, а карта галактик — в настоящее. Их совмещение показывает, как Вселенная текла и течёт, как невидимые реки газа и галактик продолжают свой путь под действием гравитации.
Космический микроволновый фон — это излучение, оставшееся от Большого взрыва. Оно равномерно заполняет всё небо, и его температура всего около 2,7 градуса выше абсолютного нуля.
В романе «Контакт» Карла Сагана героиня слушает сигналы из космоса, а фоновая рябь микроволнового излучения становится ключом к разгадке, — здесь тоже по едва заметной ряби учёные читают историю Вселенной.