빅뱅에서 현재까지 : 시간을 통한 우주의 스냅 샷

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소개

(이미지 크레디트 : Science Photo Library / Getty)

처음에는 아무것도 없었습니다. 그리고 약 137 억 년 전에 우주가 형성되었습니다. 우리는 여전히 이것이 일어났던 정확한 조건과 시간이 있었는지 알지 못합니다. 그러나 망원경 관찰과 입자 물리학 모델을 사용하여 연구자들은 우주 생활에서 주요 사건의 대략적인 타임 라인을 구성 할 수있었습니다. 여기에서 우리는 유아기부터 최종 사망에 이르기까지 우주에서 가장 중요한 역사적 순간을 살펴 봅니다.

빅뱅

(이미지 제공 : Shutterstock)

캘리포니아 공과 대학 (California Institute of Technology)의 이론 물리학자인 숀 캐롤 (Sean Carroll)은이 모든 것이 "빅뱅 (Big Bang)"에서 시작됐다. 특히, 시간 자체가 시작된 순간, 모든 후속 순간이 계산 된 순간입니다. 잘 알려진 이름에도 불구하고, 빅뱅은 실제로 폭발이 아니라 우주가 매우 뜨겁고 조밀하고 공간이 한 번에 모든 방향으로 바깥쪽으로 확장되기 시작한시기였습니다. 빅뱅의 모델은 우주가 무한히 작은 밀도의 점이라고 말하지만, 그것은 우리가 당시에 무슨 일이 일어나고 있는지 잘 모른다고 말하는 수동적 인 방법입니다. 수학적 무한대는 물리 방정식에서 의미가 없으므로, 빅뱅은 실제로 우주에 대한 현재의 이해가 무너지는 지점입니다.

우주 인플레이션 시대

(이미지 크레디트 : ESA / Planck Collaboration)

우주의 다음 트릭은 정말 빠르게 커지는 것입니다. 빅뱅 이후 첫 번째 0.0000000000000000000000000000001 (1보다 30이 0 인 소수점) 초 내에 코스모스의 크기가 기하 급수적으로 확장되어 이전에 밀접하게 접촉했던 우주의 영역을 분리 할 수있었습니다. 인플레이션으로 알려진이 시대는 가설로 남아 있지만 우주 론자들은 멀리 떨어진 공간에서 멀리 떨어진 공간이 서로 멀리 떨어져있는 이유를 설명하기 때문에이 아이디어를 좋아합니다. 2014 년에 한 팀은 초기 우주에서이 확장에 대한 신호를 발견했다고 생각했습니다. 그러나 결과는 나중에 훨씬 더 평범한 것으로 밝혀졌습니다. 성간 먼지를 방해합니다.

쿼크-글루온 플라즈마

(이미지 제공 : Shutterstock)

시간이 시작된 후 몇 밀리 초가지나면서 초기 우주는 정말 더 웠습니다. 우리는 화씨 7 조에서 10 조 사이 (섭씨 4 조에서 6 조)로 화제가되고 있습니다. 그러한 온도에서, 일반적으로 양자와 중성자 내부에 단단히 묶여있는 쿼크 (quark)라고 불리는 기본 입자는 자유롭게 돌아 다녔습니다. 강한 힘으로 알려진 기본 힘을 지니고있는 글루온은이 쿼크와 함께 우주에 스며 든 수프 원시 유체에 혼합되었습니다. 연구원들은 지구의 입자 가속기에서 비슷한 조건을 만들었습니다. 그러나 달성하기 어려운 국가는 초기 우주뿐만 아니라 지구의 원자 스 매셔에서도 몇 초 동안 지속되었습니다.

초기 시대

(이미지 크레디트 : Getty)

다음 단계에서 많은 행동이 있었고, 빅뱅 이후 약 수천 분의 1 초가 걸렸습니다. 우주가 팽창함에 따라, 그것은 식었고, 곧 쿼크가 양성자와 중성자로 합쳐질 수있을만큼 조건이 파열되었다. 빅뱅 이후 1 초 만에 우주의 밀도는 가장 가벼우면서도 가장 상호 작용이 적은 기본 입자 인 중성미자가 아무 것도 치지 않고 앞으로 날아갈 수있을 정도로 과학자들이 아직 감지하지 못한 우주적 중성미자 배경을 만들었습니다.

첫 번째 원자

(이미지 크레디트 : Getty)

우주에서 생애 첫 3 분 동안 양자와 중성자가 서로 융합하여 중수소 라 불리는 수소의 동위 원소와 다음으로 가장 가벼운 원소 인 리튬이 동위 원소를 형성했습니다. 그러나 일단 온도가 떨어지면이 과정은 중단되었습니다. 마지막으로 빅뱅 이후 380,000 년 후, 수소와 헬륨이 자유 전자와 결합하여 최초의 중성 원자를 생성 할 수있을 정도로 충분히 차가워졌습니다. 이전에 전자에 들어간 광자들은 이제 간섭없이 움직여 1965 년에 처음 발견 된이 시대의 유물 인 우주 마이크로파 배경 (CMB)을 만들 수 있습니다.

어두운 시대

(이미지 제공 : Shutterstock)

아주 오랫동안 우주의 어떤 것도 빛을 발산하지 못했습니다. 약 1 억 년 동안 지속 된이시기를 우주 암흑 시대라고합니다. 우주에 대한 천문학 자들의 지식은 거의 전적으로 별빛에서 나오기 때문에이 시대는 연구하기가 매우 어렵다. 별이 없으면 무슨 일이 있었는지 알기가 어렵습니다.

첫 별

(이미지 제공 : 우주 망원경 과학 연구소 제미니 천문대 / AURA / NSF / 매 티아 리브 라라 토)

빅뱅 이후 약 1 억 8 천만 년이 지난 지금, 수소와 헬륨은 큰 구체로 붕괴되어 첫 번째 별에 불이 붙는 핵심에 지옥의 온도가 생겨났습니다. 우주는 우주의 새벽 (Cosmic Dawn) 또는 재 이온화 (reionization) 시대에 들어갔다. 초기 별과 은하에 의해 방출 된 뜨거운 광자는 성간 공간에서 중성 수소 원자를 양성자와 전자 (이온화라고 알려진 과정)로 돌파했기 때문이다. 얼마나 오랫동안 재 이온화가 지속되었는지 말하기는 어렵다. 너무 일찍 발생했기 때문에 나중에 가스와 먼지로 인해 신호가 가려 지므로 과학자들은 빅뱅 이후 약 5 억 년이 지났다고 말할 수 있습니다.

대규모 구조

(이미지 제공 : NASA)

여기 우주가 비즈니스로, 또는 오늘날 우리가 알고있는 친숙한 비즈니스로가는 곳이 있습니다. 초기의 작은 은하들은 더 큰 은하들과 합쳐지기 시작했고, 빅뱅 이후 약 10 억 년 후에 중심에 초 거대 블랙홀이 형성되었습니다. 120 억 광년 떨어진 곳에서 볼 수있는 강한 비콘을 생성하는 밝은 퀘이사가 켜졌습니다.

우주의 중년

(이미지 크레디트 : ESA / HFI & LFI 컨소시엄)

우주는 앞으로 수십억 년 동안 계속 진화했습니다. 원시 우주의 중력에서 더 높은 밀도의 지점이 물질을 스스로 끌어 들였습니다. 이들은 천천히 은하단과 긴 가스와 먼지 가닥으로 성장하여 오늘날 볼 수있는 아름다운 필라멘트 우주 웹을 만들어냅니다.

태양계의 탄생

(이미지 제공 : NASA / JPL)

약 45 억 년 전, 하나의 특정 은하에서 가스 구름이 주위의 고리 시스템과 함께 노란색별로 붕괴되었습니다. 이 고리는 여덟 개의 행성과 다양한 혜성, 소행성, 왜성 행성 및 달로 융합되어 친숙한 별계를 형성합니다. 중앙 별에서 3 번째 행성은이 과정 후에 많은 물을 유지하거나 나중에 혜성들이 ​​얼음과 물을 뿜어 냈다.

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