Kosmická struna je hypotetický astronomický objekt , který je jednorozměrným topologickým defektem v časoprostoru [1] . Kosmické struny se mohly zformovat v raném vesmíru během Velkého sjednoceníběhem fázového přechodu časoprostorové topologie při oddělení základních interakcí. Když k tomuto fázovému přechodu došlo, neprobíhalo současně v celém Vesmíru, ale jednotlivě v mnoha samostatných oblastech časoprostoru a topologické defekty ("záhyby") se tvořily na hranici různých oblastí. Takové úseky přecházely do zvláštního stavu, odlišného od obvyklého stavu časoprostoru – to byly „kosmické struny“. Očekává se, že pro každý objem HST by se měl vytvořit alespoň jeden řetězec .
Jedním z důsledků teorie strun mohou být zejména kosmické struny [2] .
Existenci "kosmických strun" poprvé předpověděl britský fyzik Thomas Kibble v roce 1976 a jejich teorie byla vyvinuta sovětským fyzikem Yakovem Zel'dovichem v roce 1981 [3] .
Průměr kosmických strun je mnohem menší než velikost atomových jader (asi 10 −29 centimetrů), délka je nejméně desítky parseků a měrná hmotnost je asi 10 22 gramů na centimetr, tedy pouze jeden kilometr. struna má 1/6 hmotnosti Země a to znamená, že struny mají extrémně vysokou hustotu [2] .
Z teorie vyplývá, že kosmické struny vznikly krátce po velkém třesku a byly buď uzavřené, nebo nekonečné. Struny se ohýbají, překrývají a lámou. Přerušené konce strun jsou okamžitě spojeny a tvoří uzavřené kusy. Jak samotné struny, tak jejich jednotlivé fragmenty létají vesmírem rychlostí blízkou rychlosti světla .
Samozřejmě není možné vidět kosmickou strunu, ale jako každý velmi masivní objekt vytváří „ gravitační čočku “: světlo ze zdrojů za ní se kolem ní musí ohýbat.
V letech 2003-2005 se v tisku objevila řada publikací [4] [3] [5] , podle kterých lze interpretovat obraz galaxie CSL-1 nacházející se ve vzdálenosti 6-7 miliard světelných let . jako objev kosmické struny. V pozdějších pracích [6] [5] je existence řetězce v blízkosti CSL-1 popřena. Zůstává však otevřená možnost [7] , že stále mluvíme o struně, ale poněkud exotičtějšího druhu. (Pomocí Hubbleova teleskopu bylo možné prokázat, že se jedná o dvě identické galaxie, které nesouvisí se zkreslením čočkami a strunami. Expozice trvala 14 000 sekund)
V roce 2010 se objevily zprávy o nových nepřímých důkazech o existenci kosmických strun, založených na pozorování kvasarů [8] .
V roce 2020 byl publikován soubor dat za 12,5 roku pozorování pulsarů týmem vědců NANOGrav , tato data obsahují anomálie, které lze interpretovat jako známky existence kosmických strun [9] .
Existují příklady použití kosmické struny jako strukturotvorného prvku v zápletce sci-fi díla. Jde například o příběh irského spisovatele sci-fi Iana MacDonalda „Prsten Vertandi“, román ruského spisovatele sci-fi V. Golovacheva „Na provázku“. Také vystupoval ve Star Trek: The Next Generation (Sezóna 4, epizoda 10). Navíc v jedné z epizod animovaného seriálu Smeshariki . Pin-code“ je zde zmínka o pokusu prakticky využít kosmickou strunu k dosažení rychlostí přesahujících rychlost světla .