В первые доли секунды после Большого взрыва Вселенная пережила инфляцию — чудовищно быстрое раздувание, разгладившее все неровности. Но среди этой космической глади могла затеряться одна «неправильная» нота — квантовые колебания поля аксионов. Эти частицы-невидимки — один из главных кандидатов на роль тёмной материи, и их музыка способна многое рассказать о дирижёре — самой инфляции.

Группа физиков под руководством учёных из Оксфорда взяла самую общую картину: аксион рождается до инфляции, его спектр возмущений масштабно-инвариантен (то есть не зависит от размера области), а вклад в тёмную материю может быть любым. Они не стали гадать, а строго вывели, как эти возмущения преобразуются в неоднородности плотности — так называемую изокривизну. Оказалось, что если аксионы — это вся тёмная материя, то инфляция была на удивление «тихой»: её энергетический масштаб не превышал 10 миллиардов гигаэлектронвольт. Для сравнения, это в миллиард раз меньше, чем энергия, достигнутая на Большом адронном коллайдере. А если аксион изначально отклонился от своего минимума совсем чуть-чуть, ограничение становится ещё жёстче — до 20 миллионов гигаэлектронвольт.

Связав эти данные с наблюдениями реликтового излучения (древнего света, оставшегося после Большого взрыва), авторы получили неожиданный результат. Чтобы не нарушить картину, которую видят телескопы вроде «Планка», инфляционное поле должно было катиться чрезвычайно плавно, почти по плоскому дну. Такая иерархия — крошечный наклон и огромная кривизна — естественно возникает в гибридных моделях или сценариях с точкой перегиба. Проще говоря, космический дирижёр не просто взмахнул палочкой, а исполнил сложнейшее пиццикато, где каждая нота была выверена до невероятной точности.