Перепись, где записывают только расстояние между домами, многое упускает. Можно узнать, где города, а где деревни, — но не отличить небоскрёб от частного сектора. Примерно так астрономы изучают Вселенную с помощью обычной двухточечной корреляционной функции: считают, сколько пар галактик разделены определённым расстоянием. Инструмент мощный, но слепой к тому, что галактики бывают разными. Одни живут в густонаселённых скоплениях, другие — в космических «деревнях».

Авторы новой работы добавили к этому методу «цветные пометки» — marked correlation functions (MCFs). Каждой галактике присваивают вес, зависящий от плотности её окружения. Если рядом много соседей, галактика становится «тяжелее» и сильнее влияет на статистику. Похожий принцип работает при анализе города, когда учитывают не только расстояния между зданиями, но и их этажность. Карта обретает объём: становится видно, где материя скучена сильнее, а где — слабее. Такие «пометки» помогают уловить влияние тёмной материи и тёмной энергии, которые управляют ростом космических структур.

Учёные проверили идею на 129 компьютерных симуляциях Вселенной в кубах со стороной в миллиард световых лет. Они смотрели, насколько хорошо разные комбинации «пометок» восстанавливают два ключевых числа: долю материи в космосе и амплитуду колебаний плотности. Даже три варианта весов дают выигрыш в 1,7–2,5 раза. Пять — до 2,4 раз. Метод оказался на удивление живучим: он не ломался, когда меняли размер анализируемой области или тип отбираемых галактик. Особенно полезна угловая статистика — она смотрит не просто на расстояние между галактиками, а на их взаимное расположение под разными углами. Разные типы «пометок» дополняют друг друга, как два ракурса одной скульптуры. И тогда перепись становится по-настоящему объёмной: мы видим не только расстояния, но и вес каждого участка космической ткани.