Десять лет спустя за поиски радиоволн взялся принстонский физик Роберт Дикке (1916–1997), который верил, что в космосе должно было остаться излучение некогда горячей коллапсирующей Вселенной. (По мнению ученого, Вселенная не родилась с нуля — она существовала вечно, только сначала сжималась и разогревалась, пока температура ее вещества не достигла примерно десяти миллиардов градусов, а потом по каким-то непонятным причинам начала расширяться и остывать.) Для поиска таких волн Дикке хватило бы и небольшого приемника, ведь радиоизлучение поступает со всех сторон, так что ставить огромный рупор просто не имело смысла. И вот, когда коллеги Роберта — Джим Пиблс и Дэвид Уилкинсон — собственноручно водрузили антенну на крышу лаборатории, дело осталось за малым: зафиксировать звук, идущий из космоса, и официально заявить об открытии… Но Дикке опередили.
В 1963 г. двое других американских ученых — 27-летний Роберт Уилсон и 30-летний Арно Пензиас, трудившиеся в соседнем городе, в телефонной компании Александра Белла, решили понаблюдать за межзвездной средой Млечного Пути, улавливая исходящие от нее радиоволны с помощью шестиметровой трубки-приемника, предназначенной для связи с искусственным спутником. Теориями эволюции Вселенной Уилсон и Пензиас особо не интересовались, и поиски реликтового излучения отнюдь не были их целью.
Для начала, чтобы проверить степень помех от излучения земной поверхности и атмосферы, а также от самой тарелки и усилителей, ученые настроили аппаратуру на короткую волну — всего 7,35 см. Такие волны воспринимаются как очень слабое потрескивание, зато на их фоне хорошо различаются атмосферные шумы — тихие, если антенна направлена вверх, и более громкие, когда тарелка «смотрит» на горизонт. Ученые собирались просто измерить сторонние шумы и уже с их учетом перейти к исследованию космического излучения с большей длиной волны, но внезапно услышали от антенны странное оглушительное шипение, которое могло возникнуть только при излучении от чего-то очень холодного, остуженного до ‒267,85 °C (3,5 кельвина). Ученые повертели приемник — шипение звучало со всех сторон одинаково и затихать не собиралось. Позже выяснилось, что и днем, и ночью его мощность остается неизменной, и на нее не влияют ни дождь, ни ветер, ни жара, ни холод. Складывалось впечатление, будто излучение пришло не из родной галактики, а откуда-то издалека, из глубин Вселенной.
Немало удивленные, Уилсон и Пензиас стали проверять, все ли в порядке с их антенной, — и заметили там парочку обосновавшихся голубей. Птиц отвезли подальше от лаборатории и выпустили на волю, рупор очистили от всех следов их пребывания (поскольку «белый голубиный диэлектрик», по выражению Пензиаса, мог мешать прохождению тока в проводах, связывавших антенну и усилители), однако шум никуда не делся. В размышлениях, что бы это означало, Пензиас связался со своим знакомым из института в Массачусетсе — и услышал от него любопытную информацию об исследованиях Пиблса и Дикке. Тогда-то Пензиас и понял, что, возможно, они с Уилсоном обнаружили первородное излучение Вселенной, которое искали их принстонские коллеги.