Современные представления о развитии Вселенной

По современным представлениям вещество Вселенной возникло в результате Большого Взрыва из физического вакуума примерно 13.7 млрд. лет назад. Вакуум по современным представлениям является особой формой материи, способной при определенных условиях приходить в «возбужденное состояние», вследствие чего в нем может образоваться поле, а из него – вещество, таким образом «рождать» элементарные частицы без наруше­ния законов сохранения материи и движения.

Тогда средняя плотность материи во Вселенной и температура были столь высокой, что вещество могло существовать только в виде самых элементарных частиц. Вначале в результате флуктуации вакуума произошёл взрыв. Не такой взрыв, который знаком нам на Земле и который начинается из определенного центра и затем распространяется в пространстве, а взрыв, который произошел одновременно везде, заполнив с самого начала все пространство, причем каждая частица материи устремилась прочь от любой другой частицы. Вещество начало расширяться вместе с пространством.

Затем в процессе расширения происходило образование других элементарных частиц, затем химических элементов и постепенное формирование звёзд, планет, галактик и других объектов.

Излучение, испущенное горячим газом миллиарды лет назад, ещё до образования галактик, приходит к нам из космоса со всех направлений в виде, так называемого, реликтового излучения. Его существование было теоретически предсказано задолго до обнаружения.

Темная эпоха

Как ни удивительно, вскоре после Большого взрыва, через 500 тыс. лет, началась эпоха, когда во Вселенной было совершенно темно, пусто и холодно. Темная эпоха продолжалась примерно 250 миллионов лет. Во Вселенной не было ни одной звезды, ни одной галактики. Если в начале Темной эпохи глаз человека еще мог бы заметить тускло-красное равномерное свечение неба, то теперь темнота стала вездесущей. Пространство было заполнено главным образом темной материей и реликтовым излучением, которое тогда было более коротковолновым (инфракрасным), соответствовало примерно 150 К и продолжало остывать по мере расширения пространства. Барионная материя составляла 1/10 темной и состояла из атомов водорода и гелия в пропорции 4:1 по массе. Темная энергия практически никакой роли не играла. События Темной эпохи установлены с помощью расчетных моделей, потому что ничего, кроме реликтового излучения, оттуда до нас не дошло. Но модели достаточно надежны; именно модели дают представление о природе Темной эпохи. Через 400 тысяч лет после Большого взрыва, вещество Вселенной расширилось до того, что оно стало прозрачным для реликтового излучение и излучение стало самостоятельным явлением. Через 100 млн. лет температура снизилась до 3000 К, началась рекомбинация плазмы, и частицы объединились в атомы. На этом, похоже, бурные события закончились, и наступила Темная эпоха. Главное, что происходило, - дальнейшее понижение температуры. Лишь через 250 миллионов лет стали появляться первые звезды, которые были огромными и очень яркими и, которые определили всю дальнейшую историю Вселенной. С образованием первых звезд Темная эпоха закончилась.

В возрасте Вселенной примерно одного миллиарда лет, бесчисленные галактики заполнили пространство.

Гигантские ультрафиолетовые звезды входили в протогалактики, образованные, главным образом, темной материей. Размеры протогалактик были небольшими, и они находились близко одна к другой, что вызывало сильное притяжение, которое объединяло их в галактики, тоже небольшие. Размеры первых галактик составляли 20-30 световых лет (всего в 5 раз больше современного расстояния до ближайшей звезды, а диаметр нашей Галактики 100 000 световых лет).

Верхняя шкала показана в миллионах лет от Большого взрыва.

Вселенная от Большого взрыва до наших дней.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: