Гігантські «баблтрони», ймовірно, сформували сили Всесвіту вже за кілька секунд після Великого вибуху
«Баблтрони» або «бульбашкові електрони» — теоретичні гігантські прискорювачі частинок, які, можливо, допомогли зробити Всесвіт таким, яким ми його знаємо.
Ранній Всесвіт пережив найбільш енергійні та трансформаційні події, які взагалі коли-небудь відбувалися. І одна із таких, фрагментація фундаментальних сил природи, ймовірно, була спровокована зіткненням масивних бульбашкових електронів з дещо кумедною назвою «bubbletrons», пишуть в новому дослідженні, на яке посилається Live Science.
Чотири фундаментальні сили природи — гравітація, електромагнетизм, сильна та слабка ядерні взаємодії — не завжди аж настільки різні. При високих енергіях вони починають взаємодіяти та зливатися, що відображено у найпотужніших на сьогодні колайдерах, коли електромагнетизм і слабка ядерна взаємодія перетворюються в «електрослабку» силу.
Однак фізики підозрюють, що при вищих енергіях, злиття можливе і для інших сил. І, ймовірно, це відбулося під час Великого вибуху. Коли космос охолоджувався і розширювався зі свого раннього стану, сили відокремлювалися одна від одної під час фазового переходу. Це розщеплення могло бути плавним і спокійним, як перехід льоду, що тане, у воду, або неймовірно бурхливим, як перехід киплячої води в пару.
Нове дослідження припускає, що якби переходи були жорстокими, то Всесвіт міг би на короткий час наповнитися гігантськими бульбашками: поза ними б лишилися об’єднані сили, а в середині — відокремлені. Згодом ці «баблтрони» розширювалися і стикалися, створюючи той Всесвіт, про який нам відомо.
Краї бульбашок, що розширюються, можуть розганяти будь-які сусідні частинки до неймовірно високих швидкостей. Потім ці частинки врізалися б в інші, як це відбувається в лабораторних експериментах на прискорювачах, вивільняючи енергію та нові частинки. Крім того, бульбашки згодом злилися, ставши ще одним джерелом для утворення частинок.
Дослідники кажуть, що ці бульбашки могли досягти енергії, необхідної для утворення гіпотетичних частинок темної матерії. Відповідно до розрахунків команди, ці частинки мали б достатню масу та кількість, щоб пояснити кількість темної матерії, що нині спостерігається у Всесвіті. Баблтрони також могли стати джерелом для утворення таких екзотичних об’єктів, як мікроскопічні чорні діри.
Мабуть, найважливіше у дослідженні те, що вчені виявили, що таке розширення та зіткнення баблтронів могло б створити «мелодії» гравітаційних хвиль — на той, час ці звуки б поширились по всьому світу, а їх відгомін можна було б почути у космосі й сьогодні, через мільярди років.
В іншому дослідженні вказували на те, що Всесвіт заповнений фоновим «дзижчанням» гравітаційних хвиль. І хоча більшість, ймовірно, є результатом зіткнень надмасивних чорних дір, джерела деяких можуть сягати часів раннього Всесвіту.
Дослідники зазначили, що майбутній аналіз із застосуванням матриць синхронізації пульсарів, а також майбутніх детекторів гравітаційних хвиль, таких як LISA та телескоп Ейнштейна, може знайти прямі докази значного — але швидкоплинного — існування баблтронів.