Они остались в космосе со времен Большого Взрыва.
Многие модели Вселенной говорят о бесчисленных «невидимых струнах», протянутых через пространство, и о том, что они могли привести к появлению космоса, наполненного пульсирующими гравитационными волнами. Но что, если в один момент эти «струны» порвутся? Мы ощутим на себе последствия?
Согласно популярной теории появления Вселенной, в течение первой секунды Большого взрыва космос претерпел несколько интенсивных фазовых переходов, когда силы природы отделились друг от друга. Многие космологи полагают, что эти переходы оставили после себя дефекты в пространстве/времени и приняли самые разные формы и свойства. Самый распространенный из таких дефектов — космические струны. Это гипотетические остатки самых ранних моментов существования Вселенной. Будь они осязаемы, то оказались бы толщиной не шире протона (10−13 сантиметров), но отрезок такой струны длиной в полтора километра был бы тяжелее Земли.
До сих пор ученые считали, что космические струны стабильны и практически неразрушимы, а единственным способом ослабить их называли два условия: если две струны пересекутся или если одна зациклится сама на себе. Как только это произойдет, появятся вибрации, которые заставят космическую струну распасться на поток частиц и высокоэнергетическое излучение.
- Но в новом исследовании, еще не представленном на экспертную оценку, астрономы говорят, что космические струны, возможно, не такие. Они могут быть метастабильными, то есть любой сдвиг заставляет систему найти новое расположение.
В качестве примера можно представить, как человек катится со склона холма. Если он остановится в углублении, то станет метастабильным: будет оставаться в укрытии до тех пор, пока его кто-нибудь не подтолкнет.
Как выяснили астрономы, дестабилизировать космическую струну могут магнитные монополи — гипотетические элементарные частицы, обладающие одним магнитным полюсом. Вблизи космических струн они могут соединяться с антимонополями, а затем быстро уничтожать друг друга. В конечном итоге высвободившаяся энергия может разорвать космическую струну и запустить процесс дестабилизации, в результате чего она просто растворится в вакууме.
Исчезая, космическая струна начнет вибрировать, и эта вибрация может вызвать гравитационные волны. Астрономы говорят, что такая ситуация, возможно, уже не раз происходила. Возможно, эти исчезновения — ответ на вопрос о том, почему струны так и не изучили точнее. А вот гравитационные сигналы могли остаться, и они вполне могут оказаться источником фоновых гравитационных волн.