War das frühe Universum hell oder dunkel?

vũ trụ - Ảnh 1. — Heute erhellt das Licht von Sternen und Galaxien den Nachthimmel. Doch unmittelbar nach dem Urknall, vor etwa 13,8 Milliarden Jahren, war das Universum vollkommen dunkel. – Foto: KI

Laut Live Science schuf der Urknall nicht nur Materie, sondern auch Raum und Zeit. Anfänglich war die gesamte Materie und Energie des Universums in einem winzigen, extrem dichten Punkt komprimiert. Mit der Expansion des Universums kühlte diese Energie allmählich ab, wodurch sich weniger als eine Sekunde nach dem Urknall die ersten Elementarteilchen bilden konnten.

Das Licht war 380.000 Jahre lang „eingesperrt“.

Obwohl Photonen sehr früh entstanden, konnte sich das Licht in den ersten 380.000 Jahren nicht im Raum ausbreiten. Der Grund dafür war, dass das Universum zu heiß war und sich die Elektronen zu schnell bewegten, um sich mit Atomkernen zu verbinden und Atome zu bilden.

Das Ergebnis ist eine dichte "Suppe", in der Licht ständig von freien Elektronen gestreut wird, ähnlich wie Licht im Kern der Sonne jetzt Millionen von Jahren lang gefangen ist, bevor es an die Oberfläche gelangt.

Erst als sich das Universum ausdehnte und auf etwa 3.000 Kelvin (2.725 °C) abkühlte, begannen sich Elektronen mit Atomkernen zu neutralen Atomen zu verbinden. Ab diesem Zeitpunkt konnten sich Photonen frei bewegen, und zum ersten Mal wurde Licht im Universum tatsächlich „freigesetzt“.

Das damals emittierte Licht hatte Wellenlängen im nahen Infrarot- oder sichtbaren Bereich, doch nach über 13 Milliarden Jahren der Expansion wurde es in extrem lange Wellen gedehnt, die als kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB) bezeichnet werden. Dies ist das älteste jemals von Menschen detektierte Licht, erstmals beobachtet im Jahr 1964.

Die Analyse der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung hat Wissenschaftlern geholfen, die großräumige Struktur des Universums besser zu verstehen, einschließlich der Verteilung der Galaxien und der riesigen Leerräume zwischen ihnen.

Das Universum erlebte einst ein „dunkles Zeitalter“.

Nachdem das erste Licht im Universum freigesetzt wurde, also in dem Moment, als sich Photonen frei im Raum ausbreiten konnten, wurde das Universum nicht sofort so hell wie der Sternenhimmel, den wir heute sehen. Stattdessen trat es in eine lange Periode ein, die als das „kosmische dunkle Zeitalter“ bekannt ist.

Dies war eine besondere Periode, die Hunderte von Millionen Jahren dauerte, in der das Universum fast vollkommen dunkel und kalt war. Licht hätte existieren und sich ausbreiten können, aber es gab keine offensichtlichen Lichtquellen wie Sterne oder Galaxien.

Der Weltraum enthielt damals nur die einfachsten Elemente, Wasserstoff und Helium, die Grundbausteine, die sich kurz nach dem Urknall gebildet hatten. Diese Elemente existierten als dünnes Gas und waren noch nicht in der Lage, Himmelskörper zu bilden, die Licht aussenden konnten.

Dieses dunkle Zeitalter endete, als die Schwerkraft die riesigen Gaswolken allmählich zusammenzog. Über Hunderte von Millionen Jahren verdichteten sich diese Gasmassen so stark, dass sie in sich zusammenfielen. Dadurch stiegen Temperatur und Druck, was wiederum thermonukleare Reaktionen auslöste, ähnlich denen im heutigen Sonnenkern, und die ersten Sterne im Universum entstehen ließ.

Etwa eine Milliarde Jahre nach dem Urknall begannen diese frühen Sterne zu leuchten und vertrieben allmählich die ursprüngliche Dunkelheit des Weltraums. Mit zunehmender Anzahl der Sterne vereinigten sie sich zu Sternhaufen, aus denen schließlich die ersten Galaxien entstanden.

Dies ist der Moment, den Wissenschaftler als „kosmische Morgendämmerung“ bezeichnen. Er markiert den Augenblick, in dem sich das Licht tatsächlich im gesamten Weltraum ausbreitete und die Grundlage für ein Sternenuniversum legte, wie wir es heute kennen.

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MINH HAI

Quelle: https://tuoitre.vn/vu-tru-thuo-so-khai-co-anh-sang-hay-la-dem-den-20250624161738474.htm