Обработав полученные данные, Пензиас и Уилсон обнаружили слабый, но постоянный и очень загадочный шум с амплитудой, в 100 раз превышающей ожидаемый уровень. Этот шум присутствовал днем и ночью и был равномерно распределен по небесной сфере. Они оценили длину его волны в 7,35 см, что не соответствовало ни одному известному источнику ни на Земле, ни на Солнце, ни в нашей Галактике. Даже после тщательных проверок всего оборудования, а также очистки антенны от голубиных гнезд и помета таинственный шум не исчезал. Именно тогда друг Пензиаса Бернард Бурк познакомил их с теоретиками Робертом Дикке, Джимом Пиблзом и Девидом Вилкинсоном из Принстонского университета, которые поняли истинное значение этого открытия. Забавно, что Пензиас и Уилсон использовали радиометр, разработанный Дикке специально для поисков реликтового излучения, тем самым обойдя создателя этого прибора. Статья Пензиаса и Уилсона «Измерение избыточной антенной температуры на уровне 4080 мегациклов в секунду» принесла им в 1978 г. Нобелевскую премию по физике.

Как ни странно, Пензиас и Уилсон не были первыми, кто обнаружил реликтовое излучение. На самом деле оно было впервые обнаружено в 1941 г. Эндрю Макмилланом, а затем в 1957 г. аспирантом-радиоастрономом Пулковской обсерватории Тиграном Шмаоновым, однако ни один из них не осознал важность открытия. Некоторые историки науки утверждают, что были даже более ранние открытия (см., например, (Ассис и Невес, 1995)), самое старое из них датируется XIX в.

Эта история лишний раз подтверждает важность взаимодействия между теоретиками и экспериментаторами. Ведь, не покажи тогда Бурк Пензиасу препринт статьи Пиблза, это открытие так и осталось бы пылиться на полках архивов. Вспомнили бы о нем лишь спустя много лет, после присуждения другим людям (скорее всего, Дикке, Пиблзу и Вилкинсону) Нобелевской премии за открытие реликтового излучения, как это произошло с открытием Шмаонова, а имена Пензиаса и Уилсона были бы известны лишь их родственникам, друзьям и коллегам да, возможно, немногочисленным исследователям истории науки. Причем Пензиас и Уилсон занимались сугубо прикладными исследованиями, связанными с решением технологической задачи, и присуждение им Нобелевской премии за столь фундаментальный результат является исключительным случаем.

3.2.2. Анизотропия реликтового излучения

Дальнейшие исследования реликтового излучения показали, что это излучение не так однородно, как казалось вначале. В 1968 г. Мартин Рис и Деннис Сиама, а в 1969 г. Рашид Сюняев и Яков Зельдович теоретически разработали два разных механизма, которые должны приводить к анизотропии реликтового излучения. В 1977 г. Джордж Смут с коллегами экспериментально обнаружил дипольную составляющую анизотропии по данным измерений реликтового излучения с борта высотного самолета-разведчика U-2.

Что такое дипольная асимметрия? Представьте, что вы стоите на открытом воздухе в безветренный день. Вы не чувствуете давления воздуха, поскольку оно действует одинаково со всех сторон, т. е. изотропно. Теперь вы начинаете двигаться вперед и можете четко ощущать повышение давления спереди и понижение давления сзади, потому что молекулы ударяют по вам спереди сильнее и чаще, чем сзади. Это пример дипольной асимметрии, при которой имеется направление, в котором изменяется некая величина, но она неизменна в любом перпендикулярном ей направлении. Более сложной является квадрупольная асимметрия. Вы можете ее продемонстрировать, поставив два одинаковых вентилятора, которые дуют на вас спереди и сзади.