Никто в космосе не услышит твой крик, но мы можем увидеть первый звук во Вселенной

Около 13,8 млрд лет назад молодая Вселенная была как кипящий котёл, доверху заполненный фотонами, электронами, протонами и нейтронами. В котле было так жарко, что электроны ещё не могли толком зацепиться за протоны и собрать первые нейтральные атомы. Всё это плазменное варево бурлило в противостоянии давления излучения фотонов, которое расталкивало вещество, и гравитации, которая пыталась собрать его обратно. А неоднородности плотности в этой плазме создавали самые настоящие акустические колебания — звуковые волны в бурлящем космическом вареве.

Вселенная расширялась, содержимое котла становилось всё менее плотным и остывало. Примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва электроны наконец смогли соединиться с ядрами, появились нейтральные атомы, и фотоны получили возможность лететь через пространство почти беспрепятственно. Разлетевшийся тогда свет мы сегодня видим как реликтовое излучение — и фактически мы уже сделали «фотографию» Вселенной во младенчестве.

Когда звук бурления затих бывшие неоднородности плотности плазмы легли в основу крупномасштабной структуры Вселенной. Где вещества было немного больше, со временем выросли галактики, скопления и сверхскопления. Где меньше — остались гигантские пустоты, войды.

И оказалось, что этот древний звук имел определенную длину волны и оставил после себя вполне определённый масштаб. Сейчас он составляет примерно 500 млн световых лет. На таких расстояниях галактики встречаются друг относительно друга чуть чаще, чем на соседних масштабах. Учёные называют это барионными акустическими колебаниями, а проще говоря — замершим эхом звука молодой Вселенной.

Но это сейчас. А каким был этот масштаб несколько миллиардов лет назад, когда Вселенная была моложе?

Вопрос важен для понимания, как менялась эта гигантская «линейка» со временем, чтобы лучше понять, как расширялась Вселенная и как в этом участвовала тёмная энергия — та самая загадочная причина, из-за которой сегодня Вселенная расширяется с ускорением.

Чтобы увидеть более далёкие скопления галактик, нужен телескоп, который сможет заглянуть глубже в древность Вселенной и увидеть очень слабый свет, растянутый расширением пространства в красную и инфракрасную части спектра.

Наземные телескопы хороши, но им мешает атмосфера. Космические Hubble и James Webb видят очень далёкие галактики, но у них другая проблема — слишком маленькое поле зрения. Они хороши там, где нужно пристально разглядывать кусочек неба. А здесь нужно видеть сразу тысячи, сотни тысяч и миллионы галактик.

То есть нужен телескоп одновременно зоркий, как Hubble, но и с широким углом обзора.

К счастью NASA получила такой телескоп от американских шпионов!

В 2012 году Национальное управление военно-космической разведки США передало NASA оставшуюся от одной из своих закрытых программ зеркала телескопа диаметром 2,4 метра — как у Hubble. На военной службе они должны были считать маршальские звезды на погонах, но планы поменялись, а отличная оптика осталась.

Годы разработки и миллиарды долларов превратились в восьмитонный космический фотоаппарат с матрицей в 300 мегапикселей и углом обзора в 100 раз превышающем телескоп Hubble. Новую космическую обсерваторию назвали в честь Нэнси Грейс Роман — администратора NASA, которая руководила созданием телескопа Hubble.

И завтра телескоп Roman отправится в космос на сверхтяжелой ракете Илона Маска Falcon Heavy.

Он должен показать нам Вселенную одновременно широко и подробно — так, как мы её ещё не видели. В числе его задач — рассмотреть следы того самого звука ранней Вселенной, барионные акустические колебания, и с их помощью попытаться лучше понять природу тёмной энергии.

Но только этим дело не ограничится.

С помощью гравитационного микролинзирования Roman будет изучать распределение темной материи, искать планеты у других звёзд, а с помощью гравитационного микролинзирования сможет находить даже бродячие планеты, которые путешествуют по Галактике сами по себе, не привязанные к звездам.

А может быть, увидит и что-нибудь такое, о чём астрономы пока даже не догадываются.

Старт состоится в воскресенье, 30 августа 2026 года. После запуска обсерватория отправится примерно на полтора миллиона километров от Земли, к точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля.

На своём канале я буду стримить запуск.

Кроме впечатляющих кадров старта Falcon Heavy, можно надеяться увидеть в прямом эфире и отдаляющийся земной шар с расстояния в несколько тысяч километров, когда верхняя ступень ракеты будет выводить обсерваторию на отлётную траекторию.