Uvod
Na začetku ni bilo nič. Potem se je pred približno 13,7 milijarde let vesolje oblikovalo. Še vedno ne vemo natančnih pogojev, pod katerimi se je to zgodilo, in ali je bil čas pred časom. Toda s pomočjo teleskopskih opazovanj in modelov fizike delcev so raziskovalci lahko sestavili okvirno časovnico glavnih dogodkov v življenju kozmosa. Tu si oglejmo nekaj najpomembnejših zgodovinskih trenutkov našega vesolja, od njegove dojenčke do njegove morebitne smrti.
Veliki pok
Vse se začne pri velikem udaru, ki "je trenutek v času in ne točka v vesolju," je za Live Science povedal Sean Carroll, teoretični fizik s kalifornijskega tehnološkega inštituta. Natančneje, to je trenutek, ko se je začel sam čas, trenutek, iz katerega so šteli vsi naslednji koraki. Kljub znanemu nosilcu Big Bang ni bila res eksplozija, temveč obdobje, ko je bilo vesolje izredno vroče in gosto in se je prostor začel naenkrat širiti navzven. Čeprav model Velikega poka pravi, da je bilo vesolje neskončno majhna točka neskončne gostote, je to samo ročno mahanje, ki pravi, da ne vemo povsem, kaj se je dogajalo takrat. Matematične neskončnosti v fizikalnih enačbah nimajo smisla, zato je Big Bang res točka, ko se naše trenutno razumevanje vesolja poruši.
Doba kozmične inflacije
Naslednji trik vesolja je bil, da se resnično hitro razraste. V prvih 0,0000000000000000000000000000001 (to je decimalna točka s 30 ničlami pred 1) sekundami po velikem prasku, bi se kozmos lahko razvil eksponentno v velikosti, kar bi razblinilo območja vesolja, ki so bila prej tesno povezana. To obdobje, znano kot inflacija, ostaja hipotetično, vendar kozmologom je ideja všeč, ker razlaga, zakaj se oddaljeni predeli vesolja zdijo tako podobni drug drugemu, čeprav jih ločujejo velike razdalje. Leta 2014 je ekipa menila, da je našla signal te širitve v svetlobi iz zgodnjega vesolja. Toda rezultati so se pozneje izkazali za nekaj veliko bolj lahkega: vmešavanje medzvezdnega prahu.
Quark-gluonska plazma
Nekaj milisekund po začetku časa je bilo zgodnje vesolje resnično vroče - govorimo med 7 trilijoni in 10 trilijoni stopinj Fahrenheita (4 bilijone in 6 bilijonov stopinj Celzija) vročega. Pri takšnih temperaturah so se elementarni delci, imenovani kvarki, ki so običajno tesno povezani znotraj protonov in nevtronov, prosto sprehajali naokoli. Gluoni, ki nosijo temeljno silo, znano kot močna sila, so se s temi kvarki pomešali v suho prvinsko tekočino, ki je prežemala kozmos. Raziskovalcem je uspelo ustvariti podobne pogoje v pospeševalcih delcev na Zemlji. Toda težko dosegljivo stanje je trajalo le nekaj delcev sekunde, tako v zemeljskih razbijačih atomov kot tudi v zgodnjem vesolju.
Zgodnja epoha
V naslednji fazi je bilo veliko ukrepanja, ki se je začelo približno nekaj tisočakov sekunde po velikem udaru. Ko se je kozmos širil, se je ohlajal in kmalu so bili razmere dovolj čiste, da so se kvarki združili v protone in nevtrone. Eno sekundo po velikem udaru se je gostota vesolja dovolj zmanjšala, da so nevtrini - najlažji in najmanj interaktivni temeljni delci - lahko leteli naprej, ne da bi pri tem ničesar zadeli, in ustvarili tisto, kar je znano kot kozmično nevtino ozadje, ki ga znanstveniki še niso odkrili.
Prvi atomi
Prve 3 minute življenja vesolja so se protoni in nevtroni združili in tvorili izotop vodika, imenovan devterij, pa tudi helij in majhno količino naslednjega najlažjega elementa, litija. Toda ko je temperatura padla, se je ta postopek ustavil. Končno, 380.000 let po velikem udaru so bile stvari dovolj kul, da sta se vodik in helij lahko združila s prostimi elektroni, kar je ustvarilo prve nevtralne atome. Fotoni, ki so prej trčili v elektrone, so se zdaj lahko premikali brez motenj in ustvarili so kozmično mikrovalovno ozadje (CMB), relikvijo iz te dobe, ki so jo prvič zaznali leta 1965.
Temne dobe
Zelo dolgo nič v vesolju ni oddajalo svetlobe. To obdobje, ki je trajalo okoli 100 milijonov let, je znano kot Kozmična temna doba. To epoho je še vedno težko preučiti, saj astronomsko znanje o vesolju skoraj v celoti izvira iz zvezdne svetlobe. Brez zvezd je težko vedeti, kaj se je dogajalo.
Prve zvezde
Približno 180 milijonov let po velikem udaru sta se vodik in helij začela razpadati v velike sfere, kar je povzročilo infernalne temperature v njihovih jedrih, ki so se svetile v prve zvezde. Vesolje je vstopilo v obdobje, znano kot Kozmična zora, ali reionizacija, ker so vroči fotoni, ki so jih obsevali zgodnje zvezde in galaksije, razbili nevtralne vodikove atome v medzvezdnem prostoru na protone in elektrone, proces znan kot ionizacija. Koliko časa je trajala reionizacija, je težko reči. Ker se je zgodilo tako zgodaj, so njegovi signali zatemnjeni s poznejšim plinom in prahom, zato najboljši znanstveniki lahko rečejo, da je bilo po velikem udaru približno 500 milijonov let.
Struktura velikega obsega
Tukaj se vesolje loti posla ali vsaj poznanega posla, o katerem danes vemo. Majhne zgodnje galaksije so se začele združevati v večje galaksije in približno 1 milijarda let po velikem udaru so se v njihovih središčih oblikovale supermasivne črne luknje. Vklopili so se svetle kvazarje, ki proizvajajo intenzivne luči svetlobe, ki jih je mogoče videti od 12 milijard svetlobnih let naprej.
Srednja leta vesolja
Vesolje se je razvijalo v naslednjih nekaj milijard letih. Liste višje gostote iz prvotnega vesolja gravitacijsko privlačijo materijo k sebi. Ti so počasi prerasli v galaktične grozde in dolge pramene plina in prahu, kar je ustvarilo čudovito nitaste kozmične mreže, ki jih lahko vidimo danes.
Rojstvo sončnega sistema
Pred približno 4,5 milijarde let se je v eni določeni galaksiji oblak plina strnil navzdol v rumeno zvezdo s sistemom obročev okoli nje. Ti prstani so se združili v osem planetov, skupaj z različnimi kometi, asteroidi, pritlikavimi planeti in lunami, ki tvorijo znan zvezdni sistem. Planet tretji od osrednje zvezde je uspel bodisi zadržati tono vode po tem postopku, ali pa so kometi kasneje prinesli potop ledu in vode.
