Фізики заявили, що у Всесвіті існують часові петлі

У сучасній теоретичній фізиці знову набирає обертів дискусна ідея: у структурі Всесвіту можуть існувати космічні струни — релікти ранніх епох після Великого вибуху. Нове зацікавлення викликали аномалії в сигналах від пульсарів, зафіксовані обсерваторією NANOGrav, які можуть свідчити про наявність гравітаційних хвиль у наногерцовому діапазоні.

Космічні струни — це одновимірні топологічні дефекти, надзвичайно щільні та тонші за протон, здатні простягатися на міжгалактичні відстані. Їхні коливання або зіткнення можуть створювати гравітаційні хвилі, які теоретично можна зафіксувати.

Спостерігаючи за радіоспалахами від віддалених пульсарів, астрономи виявили сигнал, який може бути результатом фонового випромінювання гравітаційних хвиль. Джерело: Тоня Кляйн/NANOGrav

Фізик Кен Олум разом із колегами повернувся до моделі 1991 року Річарда Готта, яка описує можливість утворення замкненої часової петлі у випадку руху двох нескінченних струн на релятивістських швидкостях. Така структура формально узгоджується з рівняннями Ейнштейна й теоретично дозволяє подорож у минуле, хоча її практична реалізація малоймовірна.

Додаткову увагу привертає концепція космічних суперструн — масштабованих об’єктів зі струнної теорії, які могли збільшитися до макроскопічних розмірів у ранньому Всесвіті. Їхнє виявлення могло б стати непрямим підтвердженням струнної теорії.

Космічні струни, що утворюють замкнуті петлі, можуть генерувати гравітаційні хвилі в широкому діапазоні частот, включаючи ті, що досліджуються NANOGrav. Джерело: Даніель Домінгес/CERN

Наразі жодної космічної струни безпосередньо не зафіксовано. Сучасні детектори LIGO і VIRGO не мають чутливості для хвиль у наногерцовому діапазоні, але пошуки тривають у рамках міжнародної ініціативи Pul­sar Tim­ing Array. Запланована місія LISA, старт якої очікується у 2034 році, зможе відрізнити джерела гравітаційного випромінювання — від чорних дір до струн.

Якщо теорія підтвердиться, наслідки будуть масштабними: від нового розуміння походження гравітаційного фону до потенційних моделей подорожей у часі. Поки що це лише гіпотези, але розвиток інструментів спостереження поступово наближає їх до перевірки.