Uvod
U početku nije bilo ničega. Tada se, oko 13,7 milijardi godina, stvorio svemir. Još uvijek ne znamo točne uvjete pod kojima se to dogodilo i je li postojalo vrijeme prije vremena. No, koristeći opažanja teleskopom i modele fizike čestica, istraživači su uspjeli sastaviti grubu vremensku traku glavnih događaja u životu kosmosa. Ovdje ćemo pogledati neke od najvažnijih povijesnih trenutaka našeg svemira, od njegova početka do njegove eventualne smrti.
Veliki prasak
Sve započinje s Velikim praskom, "koji predstavlja trenutak u vremenu, a ne točka u svemiru", rekao je Sean Carroll, teorijski fizičar s kalifornijskog tehnološkog instituta za Live Science. Točnije, to je trenutak kada je počelo i samo vrijeme, trenutak iz kojeg su računati svi naredni trenuci. Unatoč svom poznatom nositelju, Veliki prasak zapravo nije bio eksplozija, već razdoblje u kojem je svemir bio vrlo vruć i gust, a prostor se počeo odjednom širiti prema van. Iako model Velikog praska kaže da je svemir bio beskonačno mala točka beskonačne gustoće, to je samo ručni potez koji govori kako ne znamo sasvim točno što se tada događalo. Matematičke beskonačnosti nemaju smisla u fizikalnim jednadžbama, pa je Veliki prasak zaista točka u kojoj se raspada naše trenutačno razumijevanje svemira.
Doba kozmičke inflacije
Sljedeći trik u svemiru bio je stvarno brzo rasti. Unutar prvih 0,0000000000000000000000000000001 (to je decimalna točka s 30 nula prije 1) sekundi nakon Velikog praska, svemir se mogao eksponencijalno proširiti, razdvajajući područja svemira koja su prethodno bila u bliskom kontaktu. Ovo doba, poznato kao inflacija, ostaje hipotetička, ali kozmolozima se sviđa ideja, jer objašnjava zašto se daleka područja prostora čine tako slična jedna drugoj, iako su razdvojena velikim udaljenostima. Još 2014. godine, tim je smatrao da je pronašao signal za to širenje svjetlosti iz ranog svemira. No, rezultati su se kasnije pokazali kao nešto mnogo svježe: miješanje međuzvjezdane prašine.
Quark-gluonska plazma
Nekoliko milisekundi nakon početka vremena, rani svemir bio je zaista vruć - govorimo između 7 trilijuna i 10 trilijuna stupnjeva Farenhajta (4 bilijuna i 6 biliona stupnjeva Celzija) vrućim. Na takvim temperaturama, elementarne čestice zvane kvarkovi, koji su normalno čvrsto vezani unutar protona i neutrona, slobodno lutaju okolo. Gluoni, koji nose osnovnu silu poznatu kao jaka sila, pomiješani su s tim kvarkovima u južnoj prvobitnoj tekućini koja je prožimala svemir. Istraživači su uspjeli stvoriti slične uvjete u akceleratorima čestica na Zemlji. Ali teško dostižno stanje trajalo je samo nekoliko dijelova sekunde, u zemaljskim razbijačima atoma kao iu ranom svemiru.
Rana epoha
Bilo je mnogo akcije u sljedećem stadiju vremena, koji je počeo oko nekoliko tisućama sekunde nakon Velikog praska. Kako se svemir širio, hladilo se i ubrzo su se stvorili dovoljni uvjeti da se kvarkovi mogu sabrati u protone i neutrone. Jedne sekunde nakon Velikog praska, gustoća svemira pala je dovoljno da su neutrini - najlakša i najmanje interaktivna temeljna čestica - mogli letjeti naprijed bez ičega pogodivši, stvarajući ono što je poznato kao kozmička neutrinska pozadina, koju znanstvenici tek trebaju otkriti.
Prvi atomi
Prve 3 minute života svemira, protoni i neutroni su se stapali zajedno, tvoreći izotop vodika koji se zove deuterij, kao i helij i malena količina sljedećeg, najlakšeg elementa, litija. No kad je temperatura pala, taj se postupak zaustavio. Konačno, 380.000 godina nakon Velikog praska, stvari su bile dovoljno cool da su se vodik i helij mogli kombinirati sa slobodnim elektronima, stvarajući prve neutralne atome. Fotoni, koji su prije naletjeli na elektrone, sada su se mogli kretati bez smetnji, stvarajući kozmičku mikrovalnu pozadinu (CMB), relikt iz ove ere koji je prvi put otkriven 1965.
Mračno doba
Dugo vremena ništa u svemiru nije odavalo svjetlost. To razdoblje, koje je trajalo oko 100 milijuna godina, poznato je kao Kozmičko mračno doba. Ova je epoha i dalje izuzetno teška za proučavanje, jer astronomsko znanje o svemiru gotovo u cijelosti dolazi od zvijezde. Bez ijedne zvijezde, teško je znati što se dogodilo.
Prve zvijezde
Otprilike 180 milijuna godina nakon Velikog praska, vodik i helij počeli su se urušavati u velike sfere, stvarajući infernalne temperature u njihovim jezgrama koje su se zapalile u prve zvijezde. Svemir je ušao u razdoblje poznato kao Kozmička zora, ili rejonizacija, jer su vrući fotoni zračeni ranim zvijezdama i galaksijama razbili neutralne atome vodika u međuzvjezdanom prostoru u protone i elektrone, proces poznat kao ionizacija. Koliko je dugo trajala reonizacija teško je reći. Budući da se dogodilo tako rano, njegovi su signali zasjenjeni kasnijim plinovima i prašinom, tako da najbolji znanstvenici mogu reći da je to prošlo oko 500 milijuna godina nakon Velikog praska.
Struktura velikih razmjera
Evo gdje se svemir svodi na posao ili barem onaj poznati posao o kojem danas znamo. Male rane galaksije počele su se stapati zajedno u veće galaksije i oko 1 milijarde godina nakon Velikog praska nastale su supermasivne crne rupe u njihovim centrima. Uključili su se svijetli kvazari, koji proizvode intenzivne svjetlosne svjetiljke koje se mogu vidjeti udaljene 12 milijardi svjetlosnih godina.
Svemir je srednjih godina
Svemir se nastavio razvijati tijekom sljedećih nekoliko milijardi godina. Mjesta više gustoće iz iskonskog svemira gravitacijski privlače materiju k sebi. Oni su polako prerastali u galaktičke nakupine i duge nizove plina i prašine, stvarajući prekrasnu nitastu kozmičku mrežu kakvu danas možemo vidjeti.
Rođenje Sunčevog sustava
Prije otprilike 4,5 milijardi godina, u jednoj se određenoj galaksiji oblak plina srušio u žutu zvijezdu sa sustavom prstenova oko nje. Ti su se prstenovi spojili na osam planeta, plus različiti kometi, asteroidi, patuljasti planeti i mjeseca, tvoreći poznati zvjezdani sustav. Planeta treća od središnje zvijezde uspjela je ili zadržati tonu vode nakon ovog procesa, ili su pak kometi kasnije donijeli potočić leda i vode.
