Į Visatos „audinį“ gali būti įaustos vadinamosios kosminės stygos – hipotetiniai objektai, kurie, kai kurių teorinės fizikos specialistų teigimu, galėtų iš esmės pakeisti dabartinį mūsų supratimą apie laiką ir erdvėlaikį. Ši idėja vis dažniau atsiduria mokslinių diskusijų centre, ieškant paaiškinimų reiškiniams, kurių tradiciniai modeliai kol kas neapima.
Susidomėjimas kosminėmis stygomis išaugo po to, kai stebint tolimus pulsarus buvo užfiksuotos neįprastos radijo signalų anomalijos. Jų savybės nevisiškai dera su standartiniais astrofizikos paaiškinimais, todėl svarstoma, kad stebimi efektai gali būti susiję su ankstyvojoje Visatoje atsiradusiais, iki šiol tiesiogiai nepastebėtais procesais.
Viena dažniausiai aptariamų hipotezių teigia, kad kosminės stygos gali driektis per milžiniškus Visatos atstumus ir palikti išmatuojamus pėdsakus gravitacinių bangų pavidalu. Tokios bangos būtų itin žemo dažnio ir galėtų būti susijusios su egzotiškais erdvėlaikio virpesiais, kurie kai kuriems tyrėjams primena teorinius kelionių laiku mechanizmus.
Dar 2020 metais Šiaurės Amerikos nanohertinių gravitacinių bangų observatorija paskelbė aptikusi subtilius laiko svyravimus pulsarų signaluose. Nukrypimai siekė keliasdešimt milisekundžių ir pasižymėjo stabilumu, leidžiančiu manyti, kad jų šaltinis yra bendro pobūdžio, o ne atsitiktiniai vietiniai trikdžiai ar pačių pulsarų vidaus procesai.
Iš pradžių manyta, kad tokius signalus galėjo sukelti supermasyvių juodųjų skylių susiliejimai. Vis dėlto vėlesni teoriniai darbai pasiūlė alternatyvų paaiškinimą: kai kurie modeliai parodė, jog gravitacinė spinduliuotė, kylanti iš kosminių stygų tinklo, taip pat galėtų atitikti stebimus duomenis.
Pagal vyraujančius teorinius modelius kosminės stygos galėjo susiformuoti netrukus po Didžiojo sprogimo, vykstant faziniams virsmams ir prarandant tam tikras fundamentines simetrijas. Šios struktūros būtų nepaprastai tankios, tačiau plonesnės už protoną, o kartu galėtų nusidriekti per astronominius atstumus, sudarydamos sudėtingą kosminį tinklą.
Manoma, kad kosminių stygų virpesiai arba jų tarpusavio susidūrimai galėtų generuoti gravitacines bangas plačiame dažnių diapazone. Jei tokie signalai būtų patikimai identifikuoti, tai suteiktų unikalią galimybę tirti Visatos būklę labai ankstyvais jos gyvavimo etapais.
Lygiagrečiai plėtojama ir kosminių superstygų koncepcija, kylanti iš stygų teorijos. Joje teigiama, kad elementariosios dalelės nėra taškiniai objektai, o vienmačiai dariniai, kurių skirtingi virpesiai lemia dalelių savybes ir sąveikas.
Kai kurių tyrėjų teigimu, ekstremaliomis ankstyvosios Visatos sąlygomis dalis šių kvantinių stygų galėjo išsitempti iki makroskopinių dydžių. Tokiu atveju jos teoriškai galėtų būti aptinkamos ir šiandien, pasitelkiant pažangius gravitacinių bangų stebėjimo metodus.
Teorinis fizikas Kenas Olumas mano, kad 2020 metais užfiksuoti signalai vargu ar susiję su juodųjų skylių aktyvumu. Jo vertinimu, stebimi duomenys itin gerai atitinka kosminių superstygų modelių prognozes ir gali būti vienas pirmųjų netiesioginių šių struktūrų egzistavimo įrodymų.
Jeigu tokia interpretacija būtų patvirtinta, tai reikštų didelį lūžį gravitacinės astronomijos srityje. Be to, tai sustiprintų teorijas, siekiančias sujungti bendrąją reliatyvumo teoriją su kvantine mechanika, ir atvertų naujas erdvėlaikio struktūros tyrimų kryptis.
Galimybė modeliuoti ar net netiesiogiai stebėti uždaras laiko kreives keltų fundamentinius klausimus apie priežastingumą ir laiko prigimtį. Tokie tyrimai peržengtų vien teorinį lygmenį ir priverstų iš naujo įvertinti fizines Visatos ribas.
Tuo pat metu kiti astrofizikos atradimai primena, kad net ir smulkiausios Visatos sudedamosios dalys gali turėti lemiamą reikšmę. Ankstesni tyrimai atskleidė, jog kosminės dulkės atlieka svarbų vaidmenį formuojantis sudėtingoms molekulėms, kurios laikomos gyvybės cheminių pirmtakų pagrindu.
Nustatyta, kad mineralinės dulkių dalelės kosmose veikia kaip katalizatoriai, leidžiantys paprastoms molekulėms jungtis į sudėtingesnius junginius net ekstremaliomis sąlygomis. Tai rodo, kad Visata cheminiu požiūriu yra kur kas aktyvesnė, nei manyta anksčiau.
Šie atradimai leidžia manyti, jog tiek kosminės stygos, tiek kosminės dulkės atskleidžia skirtingus, tačiau vienodai svarbius Visatos sandaros aspektus. Kartu jie padeda geriau suprasti ne tik Visatos raidą, bet ir fundamentinius procesus, galinčius lemti gyvybės atsiradimą bei mūsų suvokimą apie laiko prigimtį.
