Разломы мироздания

  Получены первые экспериментальные подтверждения существования космических струн – колоссальных одномерных «разломов» пространства-времени.

Еще в 1970-х была теоретически предсказана возможность существования удивительных объектов, космических струн. Это фактически одномерные образования, диаметром меньше протона (порядка 10-29 м) и длиной в десятки парсек. Развитая советскими учеными теория космических струн показала, что они должны иметь невероятную плотность, порядка 1019 кг/см. По сути, струны эти представляли собой гигантские складки пространства-времени, одномерные дефекты в его крупномасштабной структуре. Не стоит путать эти объекты с одноименными героями Теории струн. Хотя бы потому, что в существовании космических струн почти ни у кого нет сомнений, даже несмотря на то что наблюдать их при такой толщине практически невозможно.

Предполагается, что возникли они в первые моменты после Большого взрыва, когда мироздание представляло собой огромный раскаленный «бульон» материи, энергии и излучения. По мере расширения Вселенной разные ее области остывали с разной скоростью, и между ними и образовались эти струны, как разломы на льду замерзшего озера. С тех пор струны непрерывно изгибаются, перехлестываются и рвутся, и снова соединяются в замкнутые образования. Вместе с расширением Вселенной росли и струны, и сегодня они, возможно, тянутся сквозь всю нее или образуют гигантские кольца, в тысячи раз больше чем, скажем, наша галактика.

И вот на днях группа американских исследователей заявила, что им, наконец, удалось различить следы существования космических струн в квазарах. Напомним, что квазары представляют собой точечные и очень яркие источники излучения, вытянутыми потоками (джетами) исходящими от них – считается, что это далекие сверхмассивные черные дыры в активных центрах удаленных галактик.

Ученые анализировали данные наблюдений, полученных при изучении 355 квазаров, находящихся в самых дальних углах Вселенной. Обработав данные, они получили информацию о том, в каком точно направлении ориентированы джеты квазаров. Выстроив их векторы, обнаружилось, что 183 квазара ориентированы в два гигантских кольца, охватывающих едва ли не весь небесный свод – и вряд ли подобное можно назвать случайностью.

По мнению ученых, на ориентацию квазаров оказало влияние магнитных полей двух кольцевых космических струн. Сами струны могли уже и исчезнуть: теория говорит, что они должны испускать гравитационные волны (сами по себе являющиеся очень интересным и долгожданным объектом – читайте «Рябь пространства-времени»). Испуская же их, струны должны терять энергию и понемногу сходить на нет. «Струна уже исчезла, но ее магнитное поле оставило след в структуре ранней Вселенной», - говорит один из авторов работы.

Чтобы проверить эти свои выводы, ученые смоделировали теоретически эффект, который должны оказывать космические струны на формирование квазаров, и результат неплохо согласовался с данными наблюдений. Это просто замечательно, хотя для того, чтобы окончательно заявить, будто удалось заметить действительно следы космических струн, понадобятся новые исследования. Некоторые специалисты относятся к вопросу довольно скептически – космические струны должны были сформироваться в пределах наносекунд начиная от Большого взрыва и могли распасться слишком быстро, чтобы оказать какое-либо влияние на появившиеся куда позднее квазары.