13,8 миллиардов лет назад Вселенная кружилась в вальсе. Поворот направо был запрещён. Сегодня отголоски того космического бала доходят до нас в виде едва уловимой ряби пространства-времени — гравитационных волн. Их существование предсказал Эйнштейн.
В первые мгновения после Большого взрыва, в эпоху инфляции — гипотезы Алана Гута — квантовые флуктуации растянулись до космических размеров. Так возникли скалярные возмущения. Именно они породили гравитационные волны, сливающиеся в стохастический фон — космический гул, пронизывающий всё мироздание.
Однако в этом шуме слышны не только основные тона. Взаимодействие возмущений рождает обертоны — негауссовость. Она кодирует асимметрию танца. Чтобы расслышать симфонию, нужны интерферометры невиданной чувствительности: Эйнштейновский телескоп с пятнадцатикилометровыми плечами и Космический исследователь с плечами в сорок километров.
Группа Илары Капорали смоделировала год наблюдений такой сети. Численное моделирование с байесовским анализом позволило оценить, насколько точно можно восстановить параметры негауссовости fNL, τNL и ˜τNL. Результаты оказались многообещающими. Для локального шаблона биспектра fNL = 6.9+3.0−4.0, τNL = 10.2+5.4−5.2 при 68% уровне достоверности. Главное — удалось реконструировать степень круговой поляризации Π(f). Она показала заметную хиральность на частотах выше 50 Гц: ранняя Вселенная действительно закручивала волны в одну сторону.
Это открытие связывает инфляционную физику с глубочайшими проблемами. Тот же механизм, что нарушал чётность, мог породить избыток материи над антиматерией. Усиленные скалярные возмущения могли коллапсировать в первичные чёрные дыры — кандидаты на роль тёмной материи. Так гравитационные волны становятся ключом к скрытой массе. С запуском новых детекторов физики прочитают партитуру запрещённого танца. Запрет правого поворота будет расшифрован. И станут понятны первые шаги мироздания.
Усиленные скалярные возмущения, ответственные за генерацию гравитационного фона, могли бы создать гравитационные волны с энергией, сравнимой с суммарным излучением всех звёзд во Вселенной, – но в ничтожном диапазоне частот, где властвует квантовый вакуум.