Космически струни изненадаха български учени
Учени от Държавния астрономически институт. Стърнберг от Московския държавен университет и Обсерваторията на Университета в Неапол, използвайки един от телескопите, разположени в Чили, изследваха небето, за да идентифицират кандидати за така наречените гравитационни лещи - двойни или множествени изображения на далечни галактики и квазари, които се появяват поради наличието на масивни тела по пътя на светлинните лъчи от галактиката към земния наблюдател. В съответствие с общата теория на относителността (ОТО) лъчите са огънати и поради това могат да се образуват няколко изображения. Групата на професор Сажин регистрира четири такива образувания - много сходни по физически характеристики, двойки обекти близо един до друг.
Кандидатът CSL - 1 привлече особено внимание - изображението показа две близки, на разстояние само две дъгови секунди, изображения на галактики, разстоянията до които в рамките на грешките на измерването се оказаха равни. Освен това техните физически характеристики и химичен състав са практически неразличими. В такива случаи астрономът може да бъде практически сигурен, че в действителност има работа с един обект, чиито две изображения са формирани само от ефекта на гравитационните лещи.
В случая с CSL - 1 обаче ситуацията се усложнява от факта, че обектът на лещи не се вижда и изображението практически не се изкривява. Междувременно конвенционалните гравитационни лещи са много лоши "оптични устройства". Използвайки един от широко използваните модели и правейки необходимите изчисления, учените не успяха да пресъздадат картината, която наблюдават в случая на CSL - 1. Появиха се още две предположения, за да обяснят феномена.
Първият беше, че наблюдаваната двойка галактики е едно изображение на един обект, което обаче е кръстосаномасивна ивица междузвезден прах. Такива ситуации се случват, въпреки че съответните обекти изглеждат малко по-различно. За да проверят хипотезата, италианците помолили своите сънародници, работещи на Канарските острови, да получат допълнително изображение на обекта в топлинни лъчи с помощта на телескопа Галилео. Факт е, че прахът, поглъщащ светлината на звездите на галактиката, се нагрява и започва активно да излъчва в термичния диапазон, следователно, когато нищо не се вижда в оптичния диапазон, светло петно се вижда в термичния диапазон. Астрономите не видяха нищо подобно и хипотезата за праха трябваше да бъде отхвърлена.
Втората хипотеза предполага, че масивният обект, довел до образуването на две изображения на една и съща галактика, е „космическа струна“. Детайлни изчисления показаха, че наличието на "космическа струна" в тази посока може да обясни наблюдаваната картина.
Съществуването на "космически струни" е предсказано за първи път от британския физик Томас Кибъл през 1976 г., а тяхната теория е развита от съветския астрофизик Яков Зелдович през 1981 г. Според съвременните възгледи за произхода на Вселената, преди около 13 милиарда години, когато е започнало нейното разширяване, всички съществуващи в момента отделно фундаментални взаимодействия - гравитационни, ядрени силни, ядрено слаби и електромагнитни - са били описани по един начин. За малка част от секунди след разширяването тези сили започнаха да се отделят една от друга и частиците и полетата започнаха да придобиват индивидуални характеристики. През първите сто секунди се появяват основните атомни ядра, самите атоми могат да се образуват едва след хиляди години.
Неизбежните първоначални нехомогенности обаче биха могли да доведат по време на разширяването до удължени структури с гигантска дължина - до геометричните мащаби на Вселената, обачепренебрежимо малка дебелина - милиарди милиарди пъти по-малка от размера на атомното ядро. Това е един вид дълги "гънки" на пространство-времето. Тяхната плътност е толкова голяма, че участък от такава струна с дължина около километър има маса, подобна на тази на земята, поради което успяват да огъват пространството по такъв начин. Въпреки това все още не са регистрирани никакви наблюдателни доказателства за тяхното съществуване.
Ако откритието се потвърди, което изисква наблюдения с висока пространствена разделителна способност, например с космическия телескоп Хъбъл, това откритие ще бъде изключително важно за теорията на фундаменталните физически взаимодействия. „Космическата струна“ е както астрономически, така и микроскопичен обект, така че нейните свойства, които могат да бъдат получени от астрономически наблюдения, автоматично налагат някои ограничения върху теориите, описващи микросвета.