Introduksjon
I begynnelsen var det ingenting. Da dannet universet seg for rundt 13,7 milliarder år siden. Vi vet fremdeles ikke de eksakte forholdene under hvilket dette skjedde, og om det var en tid før tiden. Men ved hjelp av teleskopobservasjoner og modeller av partikkelfysikk har forskere vært i stand til å sette sammen en grov tidslinje av store begivenheter i kosmos liv. Her tar vi en titt på noen av universets viktigste historiske øyeblikk, fra spedbarnsalder til eventuell død.
Det store smellet
Det hele starter ved Big Bang, som "er et øyeblikk i tid, ikke et punkt i verdensrommet," sa Sean Carroll, en teoretisk fysiker ved California Institute of Technology, til Live Science. Spesifikt er det øyeblikket da selve tiden begynte, øyeblikket som alle påfølgende øyeblikk er talt fra. Til tross for sin velkjente moniker, var ikke Big Bang egentlig en eksplosjon, men snarere en periode da universet var ekstremt varmt og tett og rommet begynte å ekspandere utover i alle retninger på en gang. Selv om modellen for Big Bang uttaler at universet var et uendelig lite punkt med uendelig tetthet, er det bare en håndbølgende måte å si at vi ikke helt vet hva som skjedde da. Matematiske uendeligheter gir ikke mening i fysikklikningene, så Big Bang er virkelig det punktet hvor vår nåværende forståelse av universet brytes sammen.
Kosmisk inflasjonstid
Universets neste triks var å bli virkelig stor virkelig raskt. I løpet av de første 0.00000000000000000000000000000000001 (det er et desimalpunkt med 30 nuller før 1) sekunder etter Big Bang, kunne kosmos ha ekspandert eksponentielt i størrelse, fordrevet områder av universet som tidligere hadde vært i nær kontakt. Denne epoken, kjent som inflasjon, forblir hypotetisk, men kosmologer liker ideen fordi den forklarer hvorfor fjerntliggende områder i verdensrommet virker så like hverandre, til tross for at de er adskilt med store avstander. Tilbake i 2014 trodde et team at de hadde funnet et signal om denne ekspansjonen i lys fra det tidlige universet. Men resultatene senere viste seg å være noe mye mer dagligdags: forstyrrende interstellært støv.
Quark-gluon plasma
Noen få millisekunder etter tidens begynnelse var det tidlige universet veldig varmt - vi snakker mellom 7 billioner og 10 billioner grader Fahrenheit (4 billioner og 6 billioner grader Celsius) varme. Ved slike temperaturer vandret elementære partikler kalt kvarker, som normalt er bundet tett inne i protoner og nøytroner. Gluoner, som bærer en grunnleggende kraft kjent som den sterke kraften, ble blandet inn med disse kvarkene i en suppende urvæske som gjennomsyret kosmos. Forskere har klart å skape lignende forhold i partikkelakseleratorer på jorden. Men den vanskelig oppnåelige tilstanden varte bare noen få brøkdeler av et sekund, så vel i jordbaserte atomvaskere som i det tidlige universet.
Den tidlige epoken
Det var mye action i neste trinn, som begynte rundt noen tusendels sekund etter Big Bang. Da kosmos utvidet, avkjølte det seg, og snart ble forholdene klamret nok til at kvarker kom sammen til protoner og nøytroner. Ett sekund etter Big Bang falt universets tetthet nok til at nøytrinoer - den letteste og minst samvirkende grunnleggende partikkel - kunne fly fremover uten å treffe noe, og skape det som er kjent som den kosmiske nøytrino-bakgrunnen, som forskerne ennå ikke har oppdaget.
De første atomene
I de første 3 minuttene av universets liv smeltet protoner og nøytroner sammen, og dannet en isotop av hydrogen kalt deuterium samt helium og en liten mengde av det neste letteste elementet, litium. Men når temperaturen falt, stoppet denne prosessen. Til slutt, 380 000 år etter Big Bang, var ting kule nok til at hydrogen og helium kunne kombineres med gratiselektroner, og skape de første nøytrale atomer. Fotoner, som tidligere hadde kjørt inn i elektronene, kunne nå bevege seg uten forstyrrelse, og skape den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB), en relikvie fra denne tidsepoken som først ble oppdaget i 1965.
De mørke tidene
I veldig lang tid ga ingenting i universet lys. Denne perioden, som varte i rundt 100 millioner år, er kjent som den kosmiske mørke alderen. Denne epoken er fortsatt ekstremt vanskelig å studere fordi astronomenes kunnskap om universet nesten helt kommer fra stjernelys. Uten noen stjerner er det vanskelig å vite hva som skjedde.
De første stjernene
Cirka 180 millioner år etter Big Bang begynte hydrogen og helium å kollapse i store sfærer, og genererte dårlige temperaturer i kjernene deres som lyste opp til de første stjernene. Universet gikk inn i en periode kjent som Cosmic Dawn, eller reionisering, fordi de varme fotonene som utstrålte av tidlige stjerner og galakser, brøt nøytrale hydrogenatomer i det interstellare rom til protoner og elektroner, en prosess kjent som ionisering. Hvor lenge reionisering varte er vanskelig å si. Fordi det skjedde så tidlig, blir signalene tilslørt av senere gass og støv, så det beste forskerne kan si er at det var over 500 millioner år etter Big Bang.
Storskala struktur
Her kommer universet til virksomheten, eller i det minste den kjente virksomheten vi vet om i dag. Små tidlige galakser begynte å smelte sammen til større galakser, og rundt 1 milliard år etter Big Bang, dannet supermassive sorte hull i sentrene deres. Lyse kvasarer, som produserer intense lysfyrer som kan sees fra 12 milliarder lysår unna, ble slått på.
Universets mellomår
Universet fortsatte å utvikle seg de neste flere milliarder årene. Steder med høyere tetthet fra det urhistoriske universet trakk gravitasjonsmessig materie til seg selv. Disse vokste sakte til galaktiske klynger og lange tråder av gass og støv, og produserte en vakker filamentær kosmisk nett som kan sees i dag.
Fødsel av solsystemet
For omtrent 4,5 milliarder år siden, i en bestemt galakse, kollapset en sky av gass ned til en gul stjerne med et system med ringer rundt seg. Disse ringene sammenkalte seg til åtte planeter, pluss forskjellige kometer, asteroider, dvergplaneter og måner, og danner et kjent stjernesystem. Planeten tredje fra den sentrale stjernen klarte å enten beholde et tonn vann etter denne prosessen, ellers leverte kometer senere en flod av is og vann.
