Самый первый миг существования Вселенной похож на натянутую струну, по которой внезапно ударили. Она завибрировала, и эти колебания застыли в виде галактик и пустот. Но физики подозревают, что были и другие вибрации — быстрые, локальные, почти как барабанная дробь на фоне медленной мелодии.

Речь идёт об осциллонах — сгустках энергии, которые могли появиться в эпоху инфляции (стремительного раздувания Вселенной). Они похожи на пузыри в кипящей воде: возникают, живут какое-то время и схлопываются. Авторы новой работы изучили, как такие пузыри рождаются в одном из вариантов инфляционного потенциала (математического описания поля, которое двигало расширение). С помощью анализа Флоке (метода, выявляющего зоны неустойчивости) они нашли условия, при которых осциллоны действительно возникают, и численно рассчитали их форму. Оказалось, что эти объекты могут жить довольно долго — от тысячи до десятков тысяч характерных периодов.

Когда осциллон исчезает, он встряхивает пространство-время, порождая гравитационные волны. Этот процесс называют «механизмом полтергейста» — невидимая сила оставляет после себя реальный след. Рассчитанный спектр показал пик на частоте примерно 2,5×10¹⁰ Гц (25 миллиардов колебаний в секунду) с амплитудой, которая в миллиард раз слабее фона реликтового излучения. Для сравнения: это в 250 раз выше частоты, на которой работает обычная микроволновка, только вместо нагрева еды волна растягивает и сжимает само пространство.

Такой сигнал не нарушает ограничений, наложенных теорией первичного нуклеосинтеза (образования первых ядер), но если параметры модели чуть сдвинуть, сигнал может стать слишком сильным. Это даёт инструмент для проверки гипотез о ранней Вселенной. Поймав такую рябь, можно будет услышать эхо того самого первого удара по струне.