В первые доли секунды после Большого взрыва Вселенная была ареной стремительных перемен. Представьте натянутую резиновую пленку, которая быстро остывает и покрывается микроскопическими трещинками. Похожий процесс в космическом масштабе мог породить космические струны — тончайшие, но сверхплотные нити энергии, протянувшиеся через всю Вселенную. Эти струны — не просто дефекты пространства, а топологические дефекты, возникшие при фазовом переходе в ранней Вселенной.

Их натяжение, своего рода «жесткость», зависело от особого скалярного поля, которое плавно скатывалось к своему минимуму, как шарик в ямку. Но физики обнаружили любопытный нюанс: «шарик» не проскакивал мимо ямки. Его тормозило трение, создаваемое фоновым «шумом» — гравитационными волнами, которые испускали сами струны, распадаясь. Гравитационные волны — это рябь в ткани пространства-времени, предсказанная общей теорией относительности. Здесь их источником служат распадающиеся струны, а не сталкивающиеся черные дыры. Торможение полем гравитационных волн похоже на велосипедиста, катящегося с горки: он не врезается в стену, а плавно останавливается, нажимая на тормоза. Эта аналогия упрощает сложный процесс диссипации энергии через излучение.

Исследование показало, что разные типы струн вели себя по-разному. Одни, похожие на эфемерные «пузыри», исчезали быстро, создавая тот самый тормозящий фон. Другие, более стабильные, жили дольше и распадались уже тогда, когда поле колебалось вокруг своего минимума. В этот момент они содержали почти треть всей энергии Вселенной. Их массовый распад породил характерный «всплеск» гравитационных волн — не один, а несколько, на разных частотах. Даже если этот сигнал был позже «разбавлен» расширением Вселенной, он все равно мог сохраниться как высокочастотный, многопиковый «гребень». Обнаружение такого следа стало бы прямым доказательством теории струн.

Так древний «звон» космических струн, словно эхо, может донести до нас историю о том, как закалялась ткань мироздания в самый первый миг.