Часть IX. Взгляд вверх 84 / 85
Часть IX. Взгляд вверх

84. Самое большое посеяно самым малым

Порядок: Космическая паутина

тёмная материя, скопления и галактики → космическая паутина

Из чего
Из тёмного каркаса: гало, нанизанные вдоль нитей, и более редкое тёмное вещество между ними, а на них галактики, скопления и разреженный газ
Что нового
Форма, которой нет ни у одной части: пустоты, стены, нити и узлы, которые получаются, когда сжатие идёт сначала в лепёшку, потом в рёбра и углы, как показал Зельдович; общее течение от пустот к узлам и застывший шаг древнего звука; узор, который тяготение рисует, но не скрепляет; каркас начал складываться раньше звёзд
Куда дальше
Развилка: вниз к галактикам, которые выросли в гало на нитях и в узлах, вверх к однородной наблюдаемой Вселенной, и петля назад к квантовой ряби полей и частиц

В середине восьмидесятых трое астрономов из Гарварда нанесли на чертёж в форме клина около тысячи ста галактик. Вершина клина — Земля, а каждая точка — галактика из узкой полоски неба, поставленная на своё расстояние: его вычислили по тому, насколько покраснел её свет. Валери де Лаппарент, аспирантка из Франции, Маргарет Геллер и Джон Хукра такого рисунка не ждали. Вышла пена. Галактики лежали на стенках огромных пузырей, а внутри пузырей было пусто. В середине клина скопление Волосы Вероники, то самое, где Цвикки когда-то недосчитался массы, вместе со стенками вокруг сложилось в фигурку, которую прозвали человечком.

Пустоты замечали и раньше: в конце семидесятых о них писали эстонские и американские астрономы. Но после клина, напечатанного в 1986 году, спорить стало трудно. Вещество во Вселенной лежит не россыпью песка, а мыльной пеной. Скопления, крупнейшие вещи, которые держит вместе собственное тяготение, оказались узлами этой пены. Стены пузырей окружают пустоты, на стыках стен тянутся нити с цепочками галактик, а нити сходятся в узлы.

Галактики при этом — не нити, а роса на нитях. Сама нить сложена в основном из невидимого вещества. Вдоль неё, как бусины, сидят гало, тёмные сгустки, которые держат себя сами, а между ними тянется то же тёмное вещество, только реже. И даже из обычного вещества большая часть лежит не в звёздах. Около половины его долго не могли досчитаться, пока не нашли тонким газом в нитях и между галактиками. Газ взвесили по коротким радиовспышкам из далёких галактик: чем больше его на пути, тем сильнее в каждой вспышке отстают низкие частоты.

Нить, стена, пустота — свойства только целого, как русло и водораздел есть у реки, но не у капли. Ни у частицы тёмного вещества, ни у гало, ни у галактики нет формы нити, она есть только у множества. Откуда берётся такая геометрия, показал Яков Зельдович, советский физик, пришедший в космологию из атомного проекта. Ни одно облако не бывает идеально круглым, и когда оно сжимается собственным тяготением, вдоль самой короткой оси сжатие обгоняет остальные. Облако схлопывается не в шар, а сначала в лепёшку, как тесто под ладонью. Лепёшки встречаются и дают рёбра, рёбра сходятся в углы. Поэтому большую часть объёма занимают пустоты, а масса собирается вдоль узких коридоров и на их перекрёстках.

И всё это течёт в том же порядке, в каком складывалось. Вещество стекает из пустот в стены, из стен в нити, по нитям в узлы, как талый снег к низинам, и пустоты от этого становятся ещё пустее. Скопление сидит в узле, как город на слиянии нескольких рек. Но в отличие от гало и скопления, паутину как целое ничто не держит: тяготение рисует её узор, но не скрепляет его. Последние несколько миллиардов лет расширение Вселенной ускоряется, низины сами разъезжаются всё быстрее, и рост узора понемногу замирает.

Оставил в паутине след и звук, куда древнее гула в Персее. Первые сотни тысяч лет Вселенная была раскалённой смесью ядер, электронов и света, и по ней бежали звуковые волны. Каждый сгусток посылал вокруг себя такую волну, и она уносила с собой часть обычного вещества. Когда смесь остыла и стала прозрачным газом, волны встали, и вокруг каждого сгустка осталась оболочка чуть более густого вещества. Её радиус — около четырёхсот восьмидесяти миллионов световых лет, и пары галактик, разнесённых на такое расстояние, встречаются чуть чаще, чем случайно. Звук оборвался на полушаге, и длина этого шага вмёрзла в рисунок.

Паутина стоит почти в самом конце книги, потому что она крупнее всего, что в ней сидит. Но по времени её каркас начал складываться первым, раньше звёзд. Зёрна его — рябь плотности, такая слабая, будто на глади озера шириной в километр поднялась волна в сантиметр. По стандартной картине эта рябь — квантовое дрожание, которое в первую ничтожную долю секунды растянулось до космических размеров. Когда большой компьютерной модели дали на входе почти гладкий туман с такой рябью, расширяющееся пространство и одно правило, тяготение, на выходе проступила та же пена, что на клине из Гарварда.

Отсюда дерево расходится, и в нём появляется петля. Одна ветвь ведёт вниз, к галактикам, которые выросли в гало на нитях и в узлах: по размеру паутина выше них, а по времени раньше. Другая ведёт вверх, к целому, у которого впервые появляется общая история. А третья нитка тянется к самому началу книги, к полям и частицам: самое большое посеяно самым малым. Ту рябь видно до сих пор. Она проступает пятнышками в холодном ровном свете, который идёт со всех сторон неба и старше любой звезды.