Introducere
La început, nu era nimic. Apoi, în urmă cu aproximativ 13,7 miliarde de ani, universul s-a format. Încă nu știm exact condițiile în care s-a întâmplat acest lucru și dacă a existat un timp înainte. Dar folosind observații telescopice și modele de fizică a particulelor, cercetătorii au reușit să întocmească o cronologie brută a evenimentelor majore din viața cosmosului. Aici aruncăm o privire la unele dintre cele mai importante momente istorice ale universului nostru, de la începuturi până la moartea sa.
Big Bang-ul
Totul începe de la Big Bang, care „este un moment în timp, nu este un punct în spațiu”, a declarat pentru Știința Live, Sean Carroll, un fizician teoretic al Institutului de Tehnologie din California. Mai exact, este momentul în care timpul a început, momentul în care au fost numărate toate instantele ulterioare. În ciuda cunoscutului său moniker, Big Bang-ul nu a fost cu adevărat o explozie, ci mai degrabă o perioadă în care universul era extrem de cald și dens, iar spațiul a început să se extindă spre exterior în toate direcțiile simultan. Deși modelul Big Bang afirmă că universul era un punct infinit de mic de densitate infinită, acesta este doar un mod de a spune că nu știm prea bine ce se întâmplă atunci. Infinitățile matematice nu au sens în ecuațiile fizice, așa că Big Bang-ul este într-adevăr punctul în care înțelegerea noastră actuală a universului se descompune.
Epoca inflației cosmice
Următorul truc al universului a fost să crească într-adevăr mare într-adevăr rapid. În primele 0,000000000000000000000000000000001 (adică un punct zecimal cu 30 de zerouri înainte de 1) secunde după Big Bang, cosmosul s-ar fi putut extinde exponențial ca mărime, îndepărtând zone ale universului care au fost anterior în contact strâns. Această epocă, cunoscută sub numele de inflație, rămâne ipotetică, dar cosmologilor le place ideea pentru că explică de ce regiunile îndepărtate ale spațiului apar atât de asemănătoare între ele, în ciuda faptului că sunt separate de distanțe vaste. În 2014, o echipă a crezut că a găsit un semnal al acestei extinderi în lumina din universul timpuriu. Dar rezultatele s-au dovedit ulterior a fi ceva mult mai banal: interferarea prafului interstelar.
Plasma cu quark-gluon
La câteva milisecunde după începutul timpului, universul timpuriu era într-adevăr fierbinte - vorbim între 7 trilioane și 10 trilioane de grade Fahrenheit (4 trilioane și 6 trilioane de grade Celsius) fierbinte. La astfel de temperaturi, particulele elementare numite quark, care în mod normal sunt legate strâns în interiorul protonilor și neutronilor, rătăceau liber. Gluonii, care poartă o forță fundamentală cunoscută sub numele de forța puternică, au fost amestecate cu aceste quarkuri într-un fluid primordial suplu care pătrundea în cosmos. Cercetătorii au reușit să creeze condiții similare în acceleratoarele de particule de pe Pământ. Dar starea dificil de realizat a durat doar vreo câteva fracțiuni de secundă, atât în zăvoarele cu atomuri terestre, cât și în universul timpuriu.
Epoca timpurie
În următoarea etapă a timpului a avut loc o mulțime de acțiuni, care a început în jurul a câteva miimi de secundă după Big Bang. Pe măsură ce cosmosul s-a extins, s-a răcit și în curând condițiile au fost suficient de clement pentru ca quark-urile să se unească în protoni și neutroni. La o secundă după Big Bang, densitatea universului a scăzut suficient încât neutrinii - cea mai ușoară și cea mai puțin interacțiune particulă fundamentală - să poată zbura în față fără să lovească nimic, creând ceea ce este cunoscut sub denumirea de fundalul neutrino cosmic, pe care oamenii de știință încă au depistat-o.
Primii atomi
Pentru primele 3 minute ale vieții universului, protonii și neutronii s-au contopit, formând un izotop de hidrogen numit deuteriu, precum și heliu și o cantitate minusculă de elementul cel mai ușor următor, litiu. Dar, odată ce temperatura a scăzut, acest proces s-a oprit. În cele din urmă, la 380.000 de ani de la Big Bang, lucrurile au fost destul de cool pentru ca hidrogenul și heliul să se poată combina cu electronii liberi, creând primii atomi neutri. Fotonii, care fuseseră anterior în electroni, se puteau deplasa acum fără interferențe, creând fundalul cu microunde cosmic (CMB), o relicvă din această epocă care a fost detectată pentru prima dată în 1965.
Veacurile întunecate
Pentru foarte mult timp, nimic din univers nu a dat lumină. Această perioadă, care a durat aproximativ 100 de milioane de ani, este cunoscută sub numele de Evul Întunecat Cosmic. Această epocă rămâne extrem de dificil de studiat, deoarece cunoașterea astronomilor despre univers provine aproape în întregime din lumina stelelor. Fără stele, este dificil să știi ce s-a întâmplat.
Primele stele
La aproximativ 180 de milioane de ani de la Big Bang, hidrogenul și heliul au început să se prăbușească în sfere mari, generând temperaturi infernale în miezurile lor care se aprindeau în primele stele. Universul a intrat într-o perioadă cunoscută sub numele de Cosmic Dawn, sau reionizare, deoarece fotonii fierbinți radiați de stele timpurii și galaxii au spart atomi de hidrogen neutru în spațiul interstelar în protoni și electroni, proces cunoscut sub denumirea de ionizare. Doar cât a durat reionizarea este greu de spus. Deoarece s-a produs atât de devreme, semnalele sale sunt ascunse de gaze și praf mai târziu, așa că cei mai buni oameni de știință pot spune că a trecut peste aproximativ 500 de milioane de ani după Big Bang.
Structura la scară largă
Iată unde universul ajunge la afaceri sau cel puțin afacerea familiară despre care știm astăzi. Micile galaxii timpurii au început să se contopească în galaxii mai mari și, la aproximativ 1 miliard de ani de la Big Bang, s-au format găuri negre supermasive în centrele lor. Quasars luminoase, care produc balize intense de lumină care pot fi văzute de la 12 miliarde de ani-lumină distanță, s-au aprins.
Anii de mijloc ai universului
Universul a continuat să evolueze în următorii câteva miliarde de ani. Petele de densitate mai mare din universul primordial au atras gravitațional materia în sine. Acestea au devenit încet în grupuri galactice și șuvițe lungi de gaz și praf, producând o frumoasă pânză cosmică filamentară care poate fi văzută astăzi.
Nașterea sistemului solar
În urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani, într-o anumită galaxie, un nor de gaz s-a prăbușit în stea galbenă cu un sistem de inele în jurul său. Aceste inele se reuneau în opt planete, plus diverse comete, asteroizi, planete pitice și luni, formând un sistem stelar familiar. Planeta a treia de la steaua centrală a reușit fie să rețină o tonă de apă după acest proces, fie altfel cometele au livrat ulterior un delur de gheață și apă.
