Группа японских физиков из Хиросимского университета предложила радикально новое решение одной из самых фундаментальных загадок космологии — почему Вселенная состоит преимущественно из материи, хотя после Большого взрыва должно было образоваться равное количество материи и антиматерии. Исследователи возродили идею лорда Кельвина 1867 года об атомах как узлах в эфире, применив её к структуре пространства-времени.
Согласно новой теории, в первые мгновения после Большого взрыва в ткани пространства-времени образовались топологически устойчивые узлы — «космические узлы». Эти структуры, возникающие из комбинации двух фундаментальных симметрий (барионного числа минус лептонное число и симметрии Печчеи-Куинна), коллапсировали особым образом, создавая избыток материи над антиматерией.
Это исследование посвящено одной из самых фундаментальных загадок физики: почему наша Вселенная состоит из материи, а не из антиматерии. Этот вопрос важен, поскольку он напрямую затрагивает вопрос о том, почему вообще существуют звёзды, галактики и мы сами.
Уникальность подхода заключается в одновременном рассмотрении двух симметрий, что ранее не изучалось. Комбинация несущих поток BL-струн и сверхтекучих PQ-вихрей привела к образованию устойчивых узловых структур. При их распаде благодаря квантовому туннелированию рождались тяжелые правополяризованные нейтрино, обеспечившие доминирование материи.
Расчёты показывают, что энергия, высвободившаяся при коллапсе узлов, повторно нагрела Вселенную до 100 ГэВ — точного порога для образования устойчивой материи. Этот процесс также оставил уникальный след в гравитационных волнах, сместив их спектр в область высоких частот.
Исследователи надеются, что будущие гравитационные обсерватории — LISA в Европе, Cosmic Explorer в США и DECIGO в Японии — смогут обнаружить этот древний «голос» ранней Вселенной, подтвердив или опровергнув их теорию.
