Возможно, что удивительно, Вселенная не состоит из галактик, случайно распределённых по всему пространству, то есть она не очень однородна. Вместо этого её галактики сгруппированы в отдельные структуры, обычно гигантские нити, разделённые обширными пустотами, – “крупномасштабную структуру (LSS)”, архитектуру, открытия и отображения которой были начаты астрономами CfA около тридцати лет назад. С тех пор астрономы объединили карты LSS с результатами космического микроволнового фонового излучения (CMBR) и идеями об инфляционном Большом Взрыве, чтобы собрать удивительно непротиворечивую картину Вселенной, её происхождения и её развития.
Загадки остаются, например, тёмная материя, которая также должна собираться в крупномасштабных структурах. Астрономы CfA Дэвид Джеймс и Тони Старк были членами большой международной команды, которая использовала фотоны из галактик ранней Вселенной (“галактики-трассеры”) для более детального исследования LSS. Поскольку эти фотоны проходят через Вселенную на своём пути к нам, их пути нарушаются гравитационным влиянием LSS, включая, в частности, эффекты гравитационного линзирования. Видимые расположения молодых галактик, проецируемые на небо, и их статистическое распределение чувствительны как к текущей, так и к развивающейся геометрии и структуре вещества во Вселенной.
Астрономы признали, что, хотя детали прогнозируемого распределения массы чрезвычайно сложны, использование соотношений некоторых параметров может устранить некоторые неопределенности, позволяя им получить важные ограничения на современные модели космической эволюции.
Команда объединила наблюдения из Обзора Тёмной Энергии (оптическая съёмка, которая нанесла на карту миллионы галактик), Телескоп Южного полюса (объект субмиллиметровой волны, изучающий CMBR и ранние галактики), и миссию “Планка” (дальний инфракрасный и миллиметровый обзор). Одним из особенно ценных преимуществ этого подхода является то, что он не требует знания расстояний до галактик-индикаторов (расстояния потребовали бы их способности измерять слабые спектроскопические красные смещения). Учёные смогли получить с точностью около десяти процентов ограничения на некоторые подробные параметры современных космологических моделей, и они прогнозируют, что при дальнейшем исследовании эти методы даже позволят им ограничить некоторые существенные особенности тёмной материи, такие как его состояние и свойства, которые до сих пор оставались неуловимыми.
