Космологи впервые использовали наблюдения гравитационных волн для поиска признаков космологических струн, доменных стенок, пар примордиальных черных дыр и других экзотических объектов, которые теоретически могли существовать в ранней Вселенной. Проведенный анализ исключил их наличие в широком диапазоне возможных свойств, сообщает ТАСС со ссылкой на статью в журнале Physical Review X.
Исследование выполнили научные коллективы гравитационных детекторов LIGO, Virgo и KAGRA. В собранных ими данных не обнаружилось ни одного сигнала, свидетельствующего о существовании таких структур, поэтому число условий, при которых они могли возникнуть, существенно сократилось.
Три проекта несколько лет совместно регистрируют колебания пространства-времени, порожденные слияниями черных дыр и другими удаленными космическими катаклизмами. За последние годы исследователи зафиксировали более 200 подобных событий, что позволило использовать отдельные всплески и фоновый гравитационный шум для изучения расширения Вселенной.
Около полувека назад теоретики предположили, что неоднородное распределение материи может быть связано с возникновением экзотических объектов во время расширения Вселенной. К ним относили примордиальные черные дыры, монополи, космические струны и доменные стенки — точечные, одномерные и двумерные дефекты.
Согласно этой гипотезе, последующий распад таких объектов мог повлиять на структуру Вселенной и породить гравитационные волны. Физики воспроизвели образование подобных сигналов с помощью компьютерных моделей и сопоставили расчеты с объединенными результатами наблюдений LIGO, Virgo и KAGRA.
Характерных колебаний, связанных с разрывом космических струн, слияниями примордиальных черных дыр, коллапсом доменных стенок или другими экзотическими событиями, ученые не выявили. Отсутствие таких сигналов исключает существование объектов почти во всех рассмотренных сценариях первых мгновений после Большого взрыва; дальнейшие наблюдения должны либо окончательно закрыть этот вопрос, либо выявить признаки пока неизвестных физических процессов.