Расширение Вселенной усилило гравитационные волны ✛
В первые мгновения после Большого взрыва космос был наполнен горячей плазмой. По мере остывания в этой плазме происходили фазовые переходы — примерно как замерзание воды, только в космических масштабах. При этом рождались пузыри новой фазы, которые сталкивались и создавали ударные звуковые волны. Эти звуковые колебания, в свою очередь, порождали гравитационные волны — рябь в ткани самого пространства. До сих пор почти все расчёты пренебрегали одним важным фактором: Вселенная тогда быстро расширялась, и это должно было сильно влиять на процесс.
Чтобы проверить это, учёные провели компьютерное моделирование — трёхмерную симуляцию фазового перехода в расширяющейся метрике, которую впервые описали Жорж Леметр и Эдвин Хаббл. Оказалось, что расширение не глушит гравитационные волны, а наоборот, разгоняет их до поразительных значений — амплитуда вырастает в десятки и сотни раз. Эти выводы напрямую касаются работы лазерных интерферометров и пульсарных тайминговых массивов, а также радиоастрономических наблюдений. Возможно, именно фазовые переходы объяснят те загадочные сигналы, которые не вписываются в рамки стандартной модели, расширенной благодаря Питеру Хиггсу.
Если бы Вселенная не расширялась, гравитационное эхо от фазового перехода постепенно затихало бы, как затухающий колокольный звон. Но расширение превращает его в нарастающий гул — словно колокол бьёт всё сильнее.
В романе Грега Игана «Лестница Шильда» описываются вакуумные фазовые переходы, способные перечертить реальность. Наша история не такая катастрофичная, но показывает, что даже мягкая перестройка пространства при расширении даёт мощный всплеск гравитационных волн — эхо космической переплавки.