Bevezetés
Kezdetben semmi sem volt. Aztán, körülbelül 13,7 milliárd évvel ezelőtt, kialakult az univerzum. Még mindig nem tudjuk, hogy milyen körülmények között történt ez, és hogy volt-e valamikor idő előtt. A távcsövek megfigyeléseinek és a részecskefizika modelleinek felhasználásával a kutatók azonban képesek voltak összeállítani a kozmosz életének fontos eseményeinek durva ütemtervét. Itt áttekintjük néhány világegyetem legfontosabb történelmi pillanatát, a gyermekkora kezdetétől az esetleges haláláig.
A nagy Bumm
Az egész a Nagyrobbanással kezdődik, amely "egy pillanatnyi idő, nem pedig a tér egy pontja" - mondta a Sean Carroll, a kaliforniai Műszaki Intézet elméleti fizikusa a Live Science-nek. Pontosabban, az a pillanat, amikor maga az idő kezdődött, az a pillanat, amelyből az összes későbbi ösztönzést megszámolják. A jól ismert moniker ellenére a Nagyrobbanás nem valóban robbanás volt, inkább egy olyan időszak, amikor az univerzum rendkívül forró és sűrű volt, és az űr kifelé haladt, minden irányba egyszerre. Bár a Nagyrobbanás modellje szerint a világegyetem egy végtelen sűrűségű végpont volt, ez csak egy kézhullámú módszer azt mondani, hogy nem egészen tudjuk, mi akkor történt. A matematikai végtelenségeknek nincs értelme a fizikai egyenletekben, tehát a Nagyrobbanás valójában az a pont, ahol az univerzum jelenlegi megértése megszakad.
Kozmikus inflációs korszak
A világegyetem következő trükkje az volt, hogy nagyon gyorsan növekszik. Az első 0.0000000000000000000000000000001 (ez egy tizedes pont 30 zérus ponttal az 1 előtt) másodpercen belül a kozmosz nagyságrendben exponenciálisan kibővült, és elvonja az univerzum azon területeit, amelyek korábban már szoros kapcsolatban voltak. Ez az inflációnak nevezett korszak hipotetikus marad, ám a kozmológusok kedvelik az ötletet, mert elmagyarázza, hogy miért jelennek meg a tér távoli térségei egymáshoz hasonlóan, annak ellenére, hogy hatalmas távolságok választják el egymástól. 2014-ben egy csapat úgy gondolta, hogy a korai világegyetem fényében találtak jeleket erre a terjeszkedésre. De az eredmények később sokkal hétköznapibbnak bizonyultak: zavaró csillagközi por.
Quark-gluon plazma
Néhány milliszekundum az idő kezdete után a korai világegyetem nagyon meleg volt - 7 trillió és 10 trillió fok között (4 trillió és 6 trillió Celsius fok) beszélünk. Ilyen hőmérsékleten az kvarkoknak nevezett elemi részecskék, amelyek általában protonok és neutronok belsejében vannak szorosan megkötve, szabadon körbejárhatók. Az olyan erőket, amelyek erős erőként ismert alapvető erőt hordoznak, ezekbe a kvarkokba keverjük össze egy leves elsődleges folyadékban, amely áthatolta a kozmoszt. A kutatóknak sikerült hasonló körülményeket teremteni a részecskegyorsítókban a Földön. De a nehezen megvalósítható állapot mindössze néhány másodperc töredékig tartott, mind a földi atomerőzőkben, mind a korai világegyetemben.
A korai korszak
Nagyon sok fellépés történt az idő következő szakaszában, amely néhány másodperc körül kezdődött a Nagyrobbanás után. Ahogy a kozmosz kibővült, lehűlt, és a körülmények hamarosan elegendőek voltak ahhoz, hogy a kvarkok protonokká és neutronokká váljanak. Egy másodperccel a nagy robbanás után az univerzum sűrűsége annyira lecsökkent, hogy a neutrínók - a legkönnyebb és legkevésbé kölcsönhatásba lépő alapszemcsék - bármi becsapódása nélkül előre tudnak repülni, létrehozva az úgynevezett kozmikus neutrínó hátteret, amelyet a tudósok még nem fedeztek fel.
Az első atomok
A világegyetem életének első 3 percében a protonok és a neutronok összeolvadtak, képezve a hidrogén izotópját, úgynevezett deutériumot, valamint héliumot, valamint egy kis mennyiségű legközelebbi fényt, lítiumot. De amikor a hőmérséklet esett, ez a folyamat leállt. Végül, 380 000 évvel a nagy robbanás után a dolgok elég hűvösek voltak, hogy a hidrogén és a hélium összekapcsolódjon szabad elektronokkal, és így létrehozzák az első semleges atomokat. A fotonok, amelyek korábban belementek az elektronokba, interferencia nélkül mozoghatnak, és létrehozzák a kozmikus mikrohullámú hátteret (CMB), ebből a korszakból származó emléket, amelyet először fedeztek fel 1965-ben.
A sötét korok
Nagyon hosszú ideig az univerzumban semmi sem adott fényt. Ezt a körülbelül 100 millió évig tartó időszakot Kozmikus Sötét Koroknak hívják. Ezt a korszakot továbbra is rendkívül nehéz tanulmányozni, mivel a csillagászok tudása az univerzumról szinte teljes egészében a csillagfényből származik. Csillagok nélkül nehéz tudni, mi történt.
Az első csillagok
Körülbelül 180 millió évvel a nagy robbanás után a hidrogén és a hélium nagy gömbökké kezdett összeomlani, és magukban belső hőmérsékletet generáltak, amelyek az első csillagokká váltak. Az univerzum belépett a Kozmikus Hajnal néven ismert időszakba, vagyis a reionizációba, mert a korai csillagok és galaxisok által sugárzott forró fotonok a csillagközi térben lévő semleges hidrogénatomokat protonokká és elektronokká bontották, ezt ionizációnak nevezik. Nehéz megmondani, hogy meddig tartott a reionizáció. Mivel ilyen korán történt, a jeleit későbbi gáz és por eltakarja, tehát a legjobb tudósok azt mondhatják, hogy körülbelül 500 millió évvel a Nagyrobbanás után vége volt.
Nagy méretű szerkezet
Itt található az univerzum az üzleti élethez, vagy legalábbis annak az ismerős vállalkozásnak, amiről ma ismerünk. A kis korai galaxisok összeolvadtak nagyobb galaxisokká, és körülbelül egymilliárd évvel a nagy robbanás után supermasszív fekete lyukak alakultak ki központjaikban. Bekapcsoltak a fényes kvazárok, amelyek 12 milliárd fényév távolságra látható intenzív fényjelzőket bocsátanak ki.
Az univerzum középső évei
Az univerzum tovább fejlődött az elkövetkező több milliárd év alatt. Az őslakos világegyetemből származó nagyobb sűrűségű foltok gravitációs szempontból magukhoz vonzták az anyagot. Ezek lassan galaktikus klaszterekké és hosszú gáz- és porrétegekké nőttek, és így egy gyönyörű, rálátható kozmikus hálót hoztak létre, amely ma is látható.
A Naprendszer születése
Körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt egy adott galaxisban egy gázfelhő sárga csillaggá esett össze, gyűrűrendszere körül. Ezek a gyűrűk nyolc bolygóra, valamint különféle üstökösökre, aszteroidákra, törpebolygókra és holdokra épültek, és egy ismert csillagrendszert alkotnak. A központi csillagtól a harmadik bolygónak sikerült megtartani egy csomó vizet ennek a folyamatnak a befejezése után, vagy különben a üstökösök később jég és víz merültek fel.
