Въведение
В началото нямаше нищо. Тогава, преди около 13,7 милиарда години, Вселената се е образувала. Все още не знаем точните условия, при които се е случило това, и дали е имало време преди време. Но използвайки телескопни наблюдения и модели на физиката на частиците, изследователите успяха да съставят груба времева граница на основните събития в живота на Космоса. Тук разглеждаме някои от най-важните исторически моменти на нашата Вселена, от нейната детска възраст до евентуалната й смърт.
Големият взрив
Всичко започва от Големия взрив, който „е момент във времето, а не точка в космоса“, заяви Шон Карол, теоретичен физик от Калифорнийския технологичен институт, пред Live Science. По-конкретно, това е моментът, в който започва самото време, моментът, от който са преброени всички следващи моменти. Въпреки добре познатия си мениджър, Големият взрив всъщност не беше експлозия, а по-скоро период, когато Вселената беше изключително гореща и плътна и пространството започна да се разширява навън във всички посоки наведнъж. Въпреки че моделът на Големия взрив гласи, че Вселената е била безкрайно малка точка с безкрайна плътност, това е просто ръчно размахване, което казва, че не знаем съвсем точно какво става тогава. Математическите безкрайности нямат смисъл в уравненията на физиката, така че Големият взрив наистина е точката, в която нашето разбиране за Вселената се разрушава.
Ерата на космическата инфлация
Следващият трик на Вселената беше да нарасне наистина много бързо. В рамките на първия 0.0000000000000000000000000000001 (това е десетична запетая с 30 нули преди 1) секунди след Големия взрив, Космосът може да се разшири експоненциално по размер, разделяйки области на Вселената, които преди това са били в близък контакт. Тази епоха, известна като инфлация, остава хипотетична, но космолозите харесват идеята, защото тя обяснява защо отдалечените региони на Космоса изглеждат толкова подобни един на друг, въпреки че са разделени от огромни разстояния. Още през 2014 г. екип смята, че е открил сигнал за това разширяване на светлината от ранната Вселена. Но резултатите по-късно се оказаха нещо много по-светско: намеса междузвезден прах.
Кварк-глюонна плазма
Няколко милисекунди след началото на времето, ранната Вселена беше наистина гореща - говорим между 7 трилиона и 10 трилиона градуса по Фаренхайт (4 трилиона и 6 трилиона градуса по Целзий) горещо. При такива температури елементарни частици, наречени кварки, които обикновено са плътно свързани вътре в протоните и неутроните, се скитат свободно. Глуоните, които носят основна сила, известна като силната сила, бяха смесени с тези кварки в супична изначална течност, която проникваше в Космоса. Изследователите са успели да създадат подобни условия в ускорителите на частици на Земята. Но трудно постижимото състояние е продължило само няколко части от секундата, както в земните разрушители на атоми, така и в ранната Вселена.
Ранната епоха
В следващия етап от време имаше много действия, които започнаха около няколко хилядни от секундата след Големия взрив. С разширяването на космоса той се охлаждаше и скоро условията бяха достатъчно достатъчно, за да се съберат кварки в протони и неутрони. Една секунда след Големия взрив плътността на Вселената е спаднала достатъчно, че неутрино - най-леката и най-слабо взаимодействаща основна частица - може да лети напред, без да удря нищо, създавайки това, което е известно като космически фон на неутрино, което учените тепърва ще откриват.
Първите атоми
За първите 3 минути от живота на Вселената протоните и неутроните се сливат, образувайки изотоп на водород, наречен деутерий, както и хелий и малко количество от следващия най-лек елемент - литий. Но след като температурата спадна, този процес спря. И накрая, 380 000 години след Големия взрив, нещата са били достатъчно готини, така че водородът и хелият да могат да се комбинират със свободни електрони, създавайки първите неутрални атоми. Фотоните, които по-рано се натъкваха на електроните, сега можеха да се движат без смущения, създавайки космическия микровълнов фон (CMB), реликва от тази епоха, която бе открита за първи път през 1965 година.
Тъмните векове
Дълго време нищо във Вселената не излъчваше светлина. Този период, продължил около 100 милиона години, е известен като Космическите тъмни векове. Тази епоха остава изключително трудна за изучаване, тъй като знанията на астрономите за Вселената идват почти изцяло от звездна светлина. Без никакви звезди е трудно да разберем какво се случи.
Първите звезди
До около 180 милиона години след Големия взрив водородът и хелият започват да се разпадат в големи сфери, генерирайки инфернални температури в техните ядра, които светят в първите звезди. Вселената навлезе в период, известен като Космическа зора, или реионизация, защото горещите фотони, излъчени от ранни звезди и галактики, разбиха неутрални водородни атоми в междузвездното пространство в протони и електрони, процес, известен като йонизация. Колко дълго е продължила реионизацията е трудно да се каже. Тъй като това се е случило толкова рано, сигналите му са затъмнени от по-късен газ и прах, така че най-добрите учени могат да кажат, че той е приключил около 500 милиона години след Големия взрив.
Структура с голям мащаб
Ето къде вселената стига до бизнеса или поне познатия бизнес, за който знаем днес. Малките ранни галактики започват да се сливат заедно в по-големи галактики и около 1 милиард години след Големия взрив в техните центрове се образуват свръхмасивни черни дупки. Ярките квазари, които произвеждат интензивни светлинни маяци, които могат да се видят на разстояние от 12 милиарда светлинни години, се включиха.
Средните години на Вселената
Вселената продължава да се развива през следващите няколко милиарда години. Петна с по-висока плътност от първичната Вселена гравитационно привличат материята към себе си. Те бавно прерастваха в галактически струпвания и дълги нишки от газ и прах, създавайки красива нишковидна космическа мрежа, която може да се види днес.
Раждане на Слънчевата система
Преди около 4,5 милиарда години в една конкретна галактика облак газ се срина в жълта звезда със система от пръстени около нея. Тези пръстени се сляха в осем планети, плюс различни комети, астероиди, планети джуджета и луни, образувайки позната звездна система. Третата планета от централната звезда успява или да задържа тон вода след този процес, или иначе кометите по-късно доставят потоп от лед и вода.
