L'Univers primordial ressemblait à un élastique tendu. Dans certaines théories, cet élastique n'est pas simplement l'espace, mais d'immenses cordes oscillantes dont la tension faisait gonfler le monde à une vitesse inimaginable. Lorsque l'élastique a claqué – c'est-à-dire quand l'inflation s'est arrêtée – les cordes se sont effondrées et annihilées, comme des bulles qui éclatent dans une casserole d'eau bouillante. Mais au lieu de vapeur et d'éclaboussures, de l'énergie a été libérée, qui aurait pu ne pas alimenter une « soupe » de particules ordinaire, mais quelque chose de plus étrange.
Les auteurs de l'étude ont examiné ce qui se passe juste après cet « effondrement » dans des modèles où la stabilité repose non pas sur des sauts quantiques, mais sur des corrections douces – comme si une table n'était pas maintenue par des aimants, mais par de nombreuses petites vis réglables. Il s'est avéré que l'énergie libérée peut pousser les particules visibles dans un état particulier : le bain de cordes (phase de Hagedorn). Dans cet état, la température n'augmente pas, quelle que soit la quantité de chaleur ajoutée – comme une colle surchauffée qui reste épaisse même si on la chauffe davantage. Cet état absorbe l'excès d'énergie et l'empêche de se transformer en particules supplémentaires.
La principale conclusion pratique concerne le soi-disant rayonnement sombre – un fond invisible de particules légères qui déforme légèrement l'expansion de l'Univers. Si la matière ordinaire (nos branes – des feuilles multidimensionnelles où vivent les particules) se trouve dans la même « zone » que l'annihilation, même une petite fraction de l'énergie qui entre dans le bain de cordes réduit la quantité de ce rayonnement en dessous des limites d'observation actuelles. Si notre matière est dans une autre zone, tout dépend de la rapidité avec laquelle l'énergie circule entre les zones : un transfert rapide ou lent peut toujours déclencher le bain, mais le mécanisme fonctionne le mieux lorsque l'échelle des cordes dans notre zone est inférieure à celle de la zone d'annihilation – comme si de l'eau bouillante d'un grand réservoir était versée dans un plus petit.
Ainsi, la fin de l'inflation n'est pas une explosion chaotique, mais une transition vers un état dense, presque solide, de cordes qui « dévore » lui-même les surplus d'énergie. Le même élastique, après avoir claqué, ne s'est pas dispersé en morceaux, mais s'est enroulé en une boule serrée qui détermine encore aujourd'hui la quantité de lumière et de chaleur reçue par notre Univers.
Dans le bain de cordes, le nombre de variétés de particules augmente si rapidement avec l'énergie que la température cesse de monter – comme si vous essayiez de chauffer une pièce et que toutes les nouvelles calories servaient à créer de nouveaux meubles qui n'existaient pas encore.
Dans le roman « L'Usage des armes » de Iain Banks, la civilisation utilise des « technologies à cordes » pour voyager entre les dimensions ; ici, le bain de cordes sert de régulateur naturel de l'énergie dans l'Univers naissant.