Эдвин Хаббл в 1929 году обнаружил расширение Вселенной. Это означало, что она когда-то была невообразимо малой и плотной. Около 13,8 миллиардов лет назад произошел Большой взрыв. «Пространство было создано и расширилось вместе со всем во Вселенной», — поясняет Эндрю Лейден, заведующий кафедрой физики и астрономии Университета Боулинг Грин, Огайо. Вся материя существовала как чистая энергия (подтверждается уравнением Эйнштейна E=mc²). Расширение снижало плотность энергии и охлаждало космос.
Уже в первую секунду после Большого взрыва сформировались первые частицы: фотоны (свет), протоны, нейтроны и электроны. К третьей минуте протоны и нейтроны слились, образовав ядра атомов, например, гелия (НАСА). Лейден сравнивает это с конденсацией: высокоэнергетические частицы подобны рассеянной воде в тумане, а при остывании они «сгущаются» как капли росы.
Но свет не мог свободно распространяться. Вселенная была раскаленной и сверхплотной «супом». Электроны двигались слишком быстро, чтобы атомные ядра могли их захватить. Миллиарды свободных электронов непрерывно сталкивались с фотонами. «Свет натыкался на электроны», — говорит Лейден. Он был в ловушке, неспособный пройти значительное расстояние.
Сринивасан Рагхунатхан, космолог из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, проводит аналогию с Солнцем. В его ядре, где температура и плотность колоссальны, свободные электроны также мешают свету. Расстояние от центра Солнца до поверхности — около 696 000 км. Хотя свет в вакууме движется со скоростью 300 000 км/с, на выход из ядра ему требуется от 1 до 2 миллионов лет из-за постоянных столкновений.
Освобождение света произошло через 380 000 лет после Большого взрыва. Расширение остудило Вселенную до критической температуры в ~3000 Кельвинов (как у «прохладной красноватой звезды», по словам Лейдена). Ядра атомов наконец смогли «притянуть электроны». Свободные электроны исчезли. Вселенная стала прозрачной, и первые фотоны устремились в свободный полет.
Этот свет изначально имел длину волны от ближнего инфракрасного до видимого диапазона. Но за последующие 13 миллиардов лет расширение пространства растянуло его до микроволновых длин. Сегодня его средняя температура — всего 2,73 Кельвина. Это реликтовое излучение, остаток Большого взрыва, впервые обнаруженный астрономами в 1964 году. Его гравитационное линзирование — искажение световых путей массой галактик — позволяет ученым, как отмечает Рагхунатхан, воссоздать крупномасштабную структуру Вселенной, картируя распределение галактик и пустот.
После рекомбинации наступили Космические Темные Века. Лишь спустя миллионы лет гравитация сжала газовые облака, дав жизнь первым звездам. К моменту, когда Вселенной исполнился примерно 1 миллиард лет, она уже сияла галактиками, наполненными звездами, — начался Космический Рассвет.
Изображение носит иллюстративный характер
Уже в первую секунду после Большого взрыва сформировались первые частицы: фотоны (свет), протоны, нейтроны и электроны. К третьей минуте протоны и нейтроны слились, образовав ядра атомов, например, гелия (НАСА). Лейден сравнивает это с конденсацией: высокоэнергетические частицы подобны рассеянной воде в тумане, а при остывании они «сгущаются» как капли росы.
Но свет не мог свободно распространяться. Вселенная была раскаленной и сверхплотной «супом». Электроны двигались слишком быстро, чтобы атомные ядра могли их захватить. Миллиарды свободных электронов непрерывно сталкивались с фотонами. «Свет натыкался на электроны», — говорит Лейден. Он был в ловушке, неспособный пройти значительное расстояние.
Сринивасан Рагхунатхан, космолог из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, проводит аналогию с Солнцем. В его ядре, где температура и плотность колоссальны, свободные электроны также мешают свету. Расстояние от центра Солнца до поверхности — около 696 000 км. Хотя свет в вакууме движется со скоростью 300 000 км/с, на выход из ядра ему требуется от 1 до 2 миллионов лет из-за постоянных столкновений.
Освобождение света произошло через 380 000 лет после Большого взрыва. Расширение остудило Вселенную до критической температуры в ~3000 Кельвинов (как у «прохладной красноватой звезды», по словам Лейдена). Ядра атомов наконец смогли «притянуть электроны». Свободные электроны исчезли. Вселенная стала прозрачной, и первые фотоны устремились в свободный полет.
Этот свет изначально имел длину волны от ближнего инфракрасного до видимого диапазона. Но за последующие 13 миллиардов лет расширение пространства растянуло его до микроволновых длин. Сегодня его средняя температура — всего 2,73 Кельвина. Это реликтовое излучение, остаток Большого взрыва, впервые обнаруженный астрономами в 1964 году. Его гравитационное линзирование — искажение световых путей массой галактик — позволяет ученым, как отмечает Рагхунатхан, воссоздать крупномасштабную структуру Вселенной, картируя распределение галактик и пустот.
После рекомбинации наступили Космические Темные Века. Лишь спустя миллионы лет гравитация сжала газовые облака, дав жизнь первым звездам. К моменту, когда Вселенной исполнился примерно 1 миллиард лет, она уже сияла галактиками, наполненными звездами, — начался Космический Рассвет.
