В первые мгновения после Большого взрыва Вселенная пережила стремительное расширение — инфляцию. Движущей силой этого процесса было гипотетическое поле инфлатона, чья энергия расталкивала пространство подобно тому, как дрожжи заставляют подниматься тесто. Но у физиков есть подозрение: в этом «тесте» могли сохраниться «пузырьки» — сверхтяжёлые частицы, рождённые самим раздуванием.

Авторы исследования рассмотрели модели, где поле инфлатона связано с дополнительным пространственным измерением. Скатываясь по склону своего энергетического потенциала, инфлатон порождает электрическое поле в этом скрытом направлении. Возникшее поле способно вырывать заряженные частицы прямо из вакуума — в точности как эффект Швингера, предсказанный для экстремально сильных полей. Нейтральные частицы, в свою очередь, появляются благодаря нестандартным взаимодействиям с тем же полем. Главный сюрприз: рождаются даже частицы с массой, превышающей хаббловский масштаб — энергетический лимит, характерный для инфляции. Обычно появление столь массивных гигантов подавлено фактором Больцмана (тепловым распределением), но здесь механизм работает без теплового тормоза — своего рода холодный старт.

Такой «холодный» космический коллайдер оставляет потенциально наблюдаемые следы в реликтовом излучении и крупномасштабной структуре Вселенной. Если эти сигналы удастся зафиксировать, мы сможем заглянуть в физику процессов при энергиях, абсолютно недостижимых в земных лабораториях. Колебания плотности, возникшие из квантовых флуктуаций поля инфлатона, должны нести отпечаток тех тяжёлых гостей из самого начала времён.