Застывшее тесто для кекса усеяно крошечными изюминками. Если тесто однородное, все изюминки разбухнут одинаково, и кекс получится ровным. Но если в тесте есть уплотнения — одни участки слаще, другие более пресные, — то и изюм распределится неравномерно: где-то его будет густо, а где-то пусто. Примерно так же в первые мгновения после Большого взрыва крошечные неоднородности в разных «сортах» вещества — тёмной материи, обычных атомах, нейтрино — могли задать узор будущих галактик. Эти неоднородности называют изокривизными возмущениями: общая плотность почти не меняется, но пропорции ингредиентов чуть-чуть различаются от места к месту.
Долгое время астрономы изучали такие возмущения лишь по самым крупным мазкам — карте реликтового излучения (света, дошедшего от горячей плазмы спустя 380 000 лет после Большого взрыва) и по звуковым волнам в распределении галактик. Но между этими гигантскими масштабами и размерами отдельных галактик зиял пробел. Авторы новой работы заполнили его с помощью ультрафиолетовой светимости далёких галактик — того, насколько ярко они сияют в ультрафиолете. Этот свет рождается молодыми горячими звёздами, и чем больше галактик такой яркости мы видим на разных расстояниях, тем точнее можно судить о том, как вещество скучивалось в ранней Вселенной. Данные собрали космические телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», заглянув в эпоху, когда возраст Вселенной составлял всего несколько процентов от нынешнего.
Результат оказался строгим, но не драматичным: никаких скрытых сгустков, которые бы перевернули наши представления, обнаружено не было. Зато удалось построить «конверты» — области в пространстве волновых чисел, куда могут попадать допустимые уровни возмущений. Эти границы почти не зависят от того, какой именно математической формой описывать спектр возмущений — ломаной или плавно меняющейся степенной функцией. Иными словами, тесто для космического кекса оказалось на удивление однородным на всех проверенных масштабах, от ложки до кастрюли. Если же там и прячутся крошечные комочки, то они настолько малы, что пока ускользают даже от самых зорких инструментов.
Ультрафиолетовая светимость галактик настолько чувствительна к первым звёздам, что даже небольшой избыток тёмной материи в ранней Вселенной заставил бы галактики вспыхнуть ярче — и мы бы заметили это как искажение в подсчётах.
В романе «Контакт» Карла Сагана инопланетяне встроили послание в самые фундаментальные свойства Вселенной — почти как астрономы ищут намёки на неизвестную физику в тонкой ряби раннего мироздания.