Новая модель описывает раннее расширение Вселенной без гипотетических инфлатонов. Исследователи считают, что движущей силой стали квантовые колебания пространства-времени.
Физики предложили альтернативное объяснение ранней эволюции Вселенной. Согласно исследованию, ключевую роль в формировании космоса могли сыграть гравитационные волны — пульсации в ткани пространства-времени, а не гипотетические частицы инфлатоны, существование которых пока ничем не подтверждено.
Классическая теория космической инфляции предполагает, что сразу после Большого взрыва 13,8 млрд лет назад Вселенная пережила период стремительного расширения. Его объясняют наличием инфлатонного поля, создаваемого частицами-инфлатонами. Считается, что именно они вызвали колебания плотности первичной плазмы и привели к образованию галактик, звёзд и прочей материи. Однако прямых доказательств существования инфлатонов нет.
Авторы нового исследования решили проверить, можно ли описать начальные этапы космоса без обращения к непроверенным компонентам. Они создали упрощённую модель, соответствующую общей теории относительности Эйнштейна и современным наблюдениям за расширением Вселенной. В ней квантовые колебания пространства-времени — гравитационные волны — возникают из тензорных возмущений, своеобразной турбулентности в космосе.
Учёные показали, что такие волны способны сами вызывать колебания плотности в первичной плазме и стимулировать раннее расширение Вселенной. Эти флуктуации могли привести к формированию плотных сгустков материи, из которых позже появились первые звёзды, галактики и чёрные дыры.
Хотя модель основана на реальных физических явлениях, а не на гипотетических частицах, она требует дальнейшей проверки. Если расчёты подтвердятся, теория изменит понимание того, что стало главной движущей силой появления нашего космоса.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Research.
