Keemilise ja bioloogilise füüsika instituudi (KBFI) vanemteadur Hardi Veermäe märkis, et kuni viimase ajani on noore universumi uurimine olnud äärmiselt raske. Valgust ja muud elektromagnetkiirgust registreerivatele teleskoopide jaoks on see läbipaistmatu. "Kui universum oli vähem kui 400 000 aasta vanune siis gaas oli nii tihe ja piisavalt kuum, et elektronid ja prootonid ei suutnud ühineda vesinikuks," selgitas vanemteadur saates "Labor".

Siinkohal tulevad appi gravitatsioonilained. "Gravitatsioonilained venitavad aegruumi ühes suunas ja suruvad kokku teises suunas," sõnas Veermäe. Nõnda ei takista nende levikut isegi tihedad gaasi- ja tolmupilved. Küll mõjutas universumi paisumine gravitatsioonilainete lainepikkust. "Just koos ruumi paisumisega venitatakse ka gravitatsioonilainete lainepikkus laiali," lisas Veermäe. See tähendab, et praeguseks võib olla küündida see valgusaastateni. Samas on nende sagedus äärmiselt madal – üks võnkeperiood võib olla suurusjärgus 10–20 aastat.

"Kui ma räägin varajasest universumist, siis ma räägin ajast, kus universum oli vähem kui sekundi vanune. See on hetk pärast Suurt Pauku. Mis sel hetkel toimus, oli ruumi tohutult kiire paisumine," täpsustas Veermäe. Isegi imepisikesed kvantfluktuatsioonid tõlgenduvad seeläbi tänapäevases universumis äärmiselt suurteks erinevusteks – näiteks määras see ära, kuhu tekkisid galaktikad.

Seekord kasutasid astronoomid sääraste ülimadala sagedusega gravitatsioonilainete otsimiseks pulsarite ajastusvõrgu eksperimentide (pulsar timing array) aastatepikkuste vaatluste tulemusi. Pulsarid ehk pöörlevad neutrontähed käituvad majakatena, mis saadavad üliregulaarsete ajavahemike tagant ilmaruumi raadiolainete vooge. Kui asjastus veidike erineb, võibki olla see märk gravitatsioonilainete olemasolust.

Kui kvantvõnkumised on piisavalt tugevad, võivad need jätta endast jälje gravitatsioonilainete näol. Harvadel juhtudel võisid kvantfluktuatsioonid kokku kukkuda ka mustadeks aukudeks. Sel viisil moodustunud ürgsed mustad augud oleksid varajase universumi kõige energeetilisemate protsesside jäänukid. Statistiliste mudelite põhjal leidis Veermäe oma KBFI kolleegidega, et kui hiljuti leitud gravitatsioonilainete signaal pärineks tõepoolest kosmilise inflatsiooni ajast, tekiks varase universumi mudelite alusel ürgseid musti auke liiga palju.

Samas tuvastasid nad klassi teooriaid, milles on võimalik seda järeldust vältida. Neist üks on faasisiirete teooria varajases universumis. Veermäe selgitas, et kui mustad augud põrkuvad, tekitavad nad teatud spektri. Kui tegemist on faasisiirete või muude protsesside väga varajases universumis nähtud protsessidega, on see spekter on natuke teistsugune.

"Meil oli aine ühes olekus – konkreetselt räägitakse vaakumist – ja kui universum jahenes, siis endine vaakumolek polnud enam stabiilne. Kogu aine universumis tahtis liikuda teise vaakumoleku poole.Sel hekel toimus midagi sarnast keemisega, kus tekivad mullid. Tegemist on tohutult tiheda ja väga kuuma ainega. Nende mullide paisumisel ja kokku põrkumisel tekivad gravitatsioonilained, nagu mustade aukude ühinemisel," selgitas Veermäe. Piltlikult hakkas vaakum keema.

Veermäe nentis siiski, et praegused andmed ei võimalda järeldada veel midagi kindlat. "Selle signaali määramatus on piisavalt suur, et me ei suuda eelistada üht tõlgendust teisele," tõdes Veermäe.

Samuti ei saa rangelt võttes veel pulsarite ajastusvõrgu eksperimentide tulemusi avastuseks kutsuda. Praegu on võimalus, et signaali tegelikult olemas pole, 1:1000-le. Teaduses peaks küündima tõenäosus 1:1 000 000-le. "Natuke tuleks veel andmeid koguda, et seda kindlalt avastuseks nimetada, aga need tõendid on üsnagi üsnagi mõjuvad," sõnas Veermäe.

Artikkel ilmus ajakirjas Physical Review Letters.