Если взять два тяжёлых шара и разнести их на метр, они притянутся с силой, которая слабеет в четыре раза при удвоении расстояния. Этот закон открыл Ньютон, и он работает в комнате, в Солнечной системе, в галактике. Но сохраняется ли он, когда речь идёт о сотнях миллионов световых лет?
Астрономы нашли способ проверить это напрямую. Они взяли карты реликтового излучения — слабого свечения, оставшегося от Большого взрыва, — и наложили их на каталог галактик. Когда свет этого излучения проходит сквозь облако горячего газа вокруг массивного скопления галактик, он слегка меняет свою энергию. Этот сдвиг, называемый кинематическим эффектом Сюняева-Зельдовича, выдаёт, с какой скоростью скопление движется.
Сравнив скорости тысяч пар скоплений на разных расстояниях, учёные вычислили, как сила притяжения зависит от дистанции. Оказалось, что она убывает как 1/r² с точностью до погрешности. Это согласуется с общей теорией относительности и со стандартной моделью космологии.
Так закон Ньютона прошёл проверку на самых больших доступных линейках. Теперь у космологов есть новый инструмент, чтобы искать отклонения от привычной гравитации — если они вообще существуют.
Эффект Сюняева-Зельдовича назван в честь двух советских физиков, которые предсказали его в 1970-х. Сегодня его используют, чтобы находить скопления галактик по всему небу.