Была ли ранняя Вселенная светлой или темной?

Свет присутствует повсюду во Вселенной, но появился ли он сразу после Большого взрыва? Короткий ответ — нет, но рождение света — это захватывающая история, охватывающая миллионы лет.

Сегодня свет звёзд и галактик освещает ночное небо. Но сразу после Большого взрыва, около 13,8 миллиарда лет назад, Вселенная была совершенно тёмной. Фото: AI

Согласно журналу Live Science, Большой взрыв породил не только материю, но и пространство и время. Изначально вся материя и энергия во Вселенной были сжаты в крошечную сверхплотную точку. По мере расширения Вселенной эта энергия постепенно остывала, что позволило первым элементарным частицам сформироваться менее чем через секунду после Большого взрыва.

Свет «заключён» на 380 000 лет

Хотя фотоны образовались очень рано, в течение первых 380 000 лет свет не мог распространяться в космосе. Причина заключалась в том, что Вселенная была слишком горячей, а электроны двигались слишком быстро, чтобы связываться с ядрами и образовывать атомы.

В результате получается плотный «суп», в котором свет постоянно рассеивается свободными электронами, подобно тому, как свет в ядре Солнца задерживается на миллионы лет, прежде чем выйти на поверхность.

Только когда Вселенная расширилась и остыла примерно до 3000 Кельвинов (2725°C), электроны начали соединяться с ядрами, образуя нейтральные атомы. В этот момент фотоны получили возможность свободно перемещаться, и впервые свет по-настоящему «вырвался» во Вселенную.

Излучаемый в то время свет имел длины волн, близкие к инфракрасному или видимому, но после более чем 13 миллиардов лет расширения он растянулся до чрезвычайно длинных волн, называемых реликтовым излучением (РКМФ). Это самый старый свет, когда-либо зарегистрированный человеком, впервые замеченный в 1964 году.

Анализ реликтового излучения помог ученым лучше понять крупномасштабную структуру Вселенной, включая распределение галактик и гигантских пустот между ними.

Вселенная когда-то пережила «темные века».

После того, как во Вселенной появился первый свет, когда фотоны получили возможность свободно распространяться в пространстве, Вселенная не сразу стала такой же яркой, как звёздное ночное небо, которое мы видим сегодня. Вместо этого она вступила в длительный период, известный как «космические тёмные века».

Это был особый период, длившийся сотни миллионов лет, когда Вселенная была почти совершенно тёмной и холодной. Свет мог существовать и распространяться, но не было очевидных источников света, таких как звёзды или галактики.

В то время космос содержал лишь простейшие элементы: водород и гелий, основные компоненты, образовавшиеся вскоре после Большого взрыва. Эти элементы существовали в виде разреженного газа, ещё не способного образовать небесные тела, способные излучать свет.

Эта тёмная эпоха закончилась, когда гравитация постепенно стянула гигантские газовые облака. За сотни миллионов лет эти области газа стали достаточно плотными, чтобы схлопнуться, повысив температуру и давление, что, в свою очередь, вызвало термоядерные реакции, подобные тем, что происходят в ядре Солнца сегодня, и породило первые звёзды в истории Вселенной.

Примерно через миллиард лет после Большого взрыва эти ранние звёзды начали излучать свет, постепенно рассеивая первозданную тьму, пронизывающую космос. По мере увеличения числа звёзд они объединялись в скопления, которые в конечном итоге образовали первые галактики.

Этот момент ученые называют «космическим рассветом», отмечая момент, когда свет действительно распространился по космосу и заложил основу для звездной Вселенной, какой мы ее знаем сегодня.

Вернуться к теме

МИНЬ ХАЙ

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