Нова концепція. Гравітаційні хвилі могли стати причиною раннього експансії Всесвіту.

Команда дослідників висунула нову теорію, згідно з якою початкове розширення Всесвіту могло бути викликане гравітаційними хвилями, а не уявними частинками, які називають інфлатонами.

Головний автор дослідження, теоретичний астрофізик Рауль Хіменес з університету Барселони, зазначив: "Ми не включаємо спекулятивні аспекти; натомість, ми показуємо, що гравітація і квантова механіка можуть цілком пояснити утворення космічних структур".

Згідно з сучасними науковими уявленнями, близько 13,8 мільярда років тому, після Великого вибуху, Всесвіт пережив стадію стрімкого розширення, відому як інфляція. Для роз'яснення цього явища дослідники запропонували концепцію інфлатона — елементарної частинки або квантового поля, що могла б ініціювати даний процес. Проте наразі існуючих доказів наявності інфлатонів не знайдено.

Команда Хіменеса вирішила дослідити можливість опису ранньої еволюції Всесвіту без залучення гіпотетичних компонентів. Для цього вони застосували спрощену модель, яка узгоджується з загальною теорією відносності і сучасними спостереженнями, відому як простір де Сіттера. У рамках цієї моделі квантові флуктуації простору-часу, тобто гравітаційні хвилі, можуть виникати в результаті тензорних збурень.

На сьогоднішній день відомо, що гравітаційні хвилі виникають в результаті зіткнень великих космічних тіл, таких як нейтронні зорі або чорні діри. На думку дослідників, в період раннього розвитку Всесвіту ці хвилі могли викликати коливання в густині первинної плазми, а також самостійно ініціювати її розширення.

Згодом ці коливання могли призвести до утворення регіонів із достатньою щільністю для гравітаційного колапсу, що поклало початок формуванню перших зірок, галактик і чорних дір.

Автори роботи зазначають: "Запропонований механізм може усунути потребу у сценарії, який залежить від вибору скалярного поля -- інфлатона -- для пояснення інфляції".