Успехи наблюдения реликтового излучения из космоса дополняются наземными исследованиями. Они обеспечивают данные по анизотропии реликтового излучения на меньшем угловом расстоянии, чем могли обеспечить космические аппараты COBE, WMAP и «Планк».

Еще до запуска WMAP, в 1998–1999 гг., был осуществлен эксперимент MAXIMA, представляющий собой блок болометров (приборов, измеряющих энергию падающего электромагнитного излучения), установленных на высотном воздушном шаре. Каждый из двух полетов длительностью 8 часов происходил на высоте 40 км. Угловое разрешение составляло 10 угловых минут. Для сравнения: угловое разрешение WMAP изменяется от 13,2 до 52,8 угловых минут в зависимости от частотного диапазона. Блок приемников охлаждался до температуры 0,1 K при помощи четырехслойной системы охлаждения. Внешний слой охлаждался жидким азотом, два средних – жидким гелием до температуры 2–3 K, а во внутреннем слое использовался жидкий изотоп 3He, обеспечивающий рабочую температуру приемников. К 2000 г. эксперимент обеспечил наиболее точные измерения мелкомасштабных флуктуаций реликтового излучения, хотя и на небольшом участке неба. В частности, на основании данных эксперимента MAXIMA было определено, что плотность обычной материи во Вселенной составляет 4–5 %, что соответствует предсказаниям современной космологической модели.

С этим экспериментом тесно связан эксперимент BOOMERANG, в ходе которого в 1998 г. с помощью телескопа, поднятого над Антарктидой на воздушном шаре на 10 суток, проводилось изучение реликтового излучения. Эксперимент показал, что пространственная геометрия Вселенной должна быть плоской, и поддержал гипотезу о том, что она будет расширяться вечно. Кроме эксперимента BOOMERANG в Антарктиде проводились также и наземные эксперименты по изучению реликтового излучения. Одним из наиболее успешных экспериментов был DASI, который впервые обнаружил и измерил поляризацию реликтового излучения. Впоследствии на его месте был расположен другой прибор – QUaD, продолживший поляриметрические измерения. Наиболее же точные на сегодняшний день измерения реликтового излучения были проведены в рамках эксперимента ACBAR[44].

Что же мы имеем в результате всех этих многочисленных экспериментов? На рис. 3.1 показана карта распределения отклонений температуры реликтового излучения от его среднего значения по данным наблюдений миссии «Планк», взятая с сайта этой миссии. Этот рисунок получен уже после удаления источников, находящихся преимущественно в нашей Галактике. Для этого используются наблюдения в разных диапазонах. На этом рисунке уже убрана дипольная компонента, т. е. распределение температур приведено к системе отсчета, в которой реликтовое излучение наиболее изотропно.