Добро пожаловать! В прошлый раз мы обсуждали первые несколько противоречивых и насыщенных событиями моментов после рождения нашего космоса. Оглядываясь вокруг нас сегодня, мы знаем, что всего за несколько миллиардов лет Вселенная из этой вспыхивающей амальгамы крошечных элементарных частиц превратилась в огромное и организованное пространство, изобилующее крупномасштабной структурой. Как происходит что-то подобное?
Давайте подведем итоги. Когда мы остановились, вселенная была хаотическим супом из простой материи и радиации. Фотон не мог путешествовать очень далеко, не сталкиваясь с заряженной частицей и не поглощая ее, не возбуждая и не испуская позже, просто чтобы снова пройти цикл. Примерно через три минуты температура окружающей среды остыла до такой степени, что эти заряженные частицы (протоны и электроны) могли начать собираться вместе и образовывать стабильные ядра.
Но, несмотря на падение температуры, было все еще достаточно жарко, чтобы эти ядра начали объединяться в более тяжелые элементы. В течение следующих нескольких минут Вселенная приготовила различные изотопы водорода, гелия и ядер лития в процессе, широко известном как нуклеосинтез большого взрыва. Со временем Вселенная расширилась еще больше, и эти ядра медленно захватывали окружающие электроны, пока нейтральные атомы не доминировали над ландшафтом. Наконец, примерно через 300 000 лет фотоны могли свободно перемещаться по вселенной, не мешая заряженным частицам. Космическое микроволновое фоновое излучение, которое астрономы наблюдают сегодня, фактически является реликтовым светом с того самого момента, растянутым во времени из-за расширения Вселенной.
Если вы посмотрите на изображение CMB (выше), вы увидите узор разноцветных пятен, которые представляют анизотропии на фоне температуры космоса. Эти температурные различия изначально были вызваны крошечными квантовыми колебаниями, которые были резко взорваны в самой ранней Вселенной. В течение следующих нескольких сотен миллионов лет слегка переполненные области в ткани пространства-времени притягивали к себе все больше и больше материи (как барионной, из которой мы с тобой сделаны, так и темной) под действием силы тяжести. Некоторые небольшие регионы в конечном итоге стали настолько горячими и плотными, что смогли начать ядерный синтез в своих ядрах; таким образом, в тонком танце между внешней гравитацией и внутренним давлением родились первые звезды. Затем гравитация продолжила свое притяжение, перетаскивая скопления звезд в галактики, а затем скопления галактик в скопления галактик. Некоторые массивные звезды рухнули в черные дыры. Другие стали настолько тяжелыми и раздутыми, что взорвались, извергая куски богатого металлом мусора во всех направлениях. Около 4,7 миллиардов лет назад часть этого материала попала на орбиту вокруг одной скромной звезды главной последовательности, создавая планеты всех размеров, форм и составов - нашу Солнечную систему!
Спустя миллиарды лет геологии и эволюции, вот и мы. И там остальная часть вселенной. Это довольно поразительная история. Но что дальше? И откуда мы знаем, что вся эта теория даже близка к правильной? Не забудьте вернуться в следующий раз, чтобы узнать!
