Правильно писать трудная вещь.
ая - это окончание (трудные, трудную, трудным), а окончания оя не бывает.
вещь - это имя существительное женского рода (она моя), поэтому в именительном падеже имя прилагательное к этому слову имеет окончание ая.Если бы стояло существительное мужского рода, то было бы окончание ой, если среднего, то ое.