Всё началось с горячего и плотного состояния, которое называют Большим взрывом. Через 380 тысяч лет Вселенная остыла, и свет отделился от вещества. Это первое свечение — как самый первый аккорд — до сих пор заполняет космос. Спустя много лет Жорж Леметр предположил, а Эдвин Хаббл подтвердил наблюдениями, что галактики разбегаются — это расширение Вселенной. Ещё позже Сол Перлмуттер изучил дальние вспышки сверхновых и выяснил: расширение не просто идёт, а ускоряется. Виновницу назвали тёмной энергией. Она составляет почти 70% всего космоса. Что это такое — до сих пор загадка.
Свет первого свечения летит миллиарды лет. По пути он встречает скопления невидимого вещества и галактик. Их гравитация чуть-чуть меняет энергию фотонов — это похоже на отражение звука от стен. Если стены достраиваются медленно, тон меняется иначе. Так рождается гравитационное эхо. Учёные взяли две карты. Первая — карта древнего свечения от спутника «Планк». Вторая — карта расположения 600 миллионов галактик по инфракрасному свету космической пыли от телескопа WISE. Расстояния до них узнали по красному смещению — растяжению света от расширения. Соединить карты помог особый приём, похожий на тонкий музыкальный слух: он уловил слабое эхо в море помех. Компьютерные симуляции подтвердили, что сигнал появляется там, где предсказывает теория.
Результат оказался на 20% ярче, чем при старом подходе. Это первое прямое указание. Тёмная энергия действительно мешает появлению крупных структур — скоплений галактик. Теперь учёные хотят разделить Вселенную на слои времени и прослушать, как менялось эхо. Спутник SPHEREx построит многоцветные карты. Возможно, удастся услышать не одну ноту, а целую симфонию — и понять, постоянна ли тёмная энергия или она менялась.
Для построения карты галактик астрономы пошли на хитрость: взяли подробную карту пыли нашей Галактики, вычли её из неба — и под ней обнаружилось слабое общее свечение далёких галактик.
Идея о том, что по далёкому свету можно восстановить прошлое и предугадать будущее, напоминает роман Айзека Азимова «Конец Вечности», где техники отслеживали последствия изменений реальности.