Спочатку нічого не було. Потім, приблизно 13,7 мільярда років тому, сформувався Всесвіт. Використовуючи спостереження телескопа та моделі фізики елементарних частинок, дослідники змогли скласти приблизний графік основних подій у житті космосу.
Великий вибух
Все починається з Великого вибуху, який є моментом у часі, а не точкою у просторі. Зокрема, це момент початку часу, з якого відраховуються всі наступні моменти. Незважаючи на свою загальновідому назву, Великий вибух насправді був не вибухом, а скоріше періодом, коли Всесвіт був надзвичайно гарячим і щільним, а космос почав розширюватися в усіх напрямках одночасно. Хоча модель Великого вибуху стверджує, що Всесвіт був нескінченно малою точкою з нескінченною щільністю, це лише легкий спосіб сказати, що ми не зовсім розуміємо, що відбувалося тоді. Математичні нескінченності не мають сенсу в рівняннях фізики, тому Великий вибух справді є точкою, в якій наше нинішнє розуміння Всесвіту руйнується.
Епоха космічної інфляції
Наступний хід Всесвіту полягав у тому, щоб справді швидко розростись. Протягом перших 0,000000000000000000000000000001 (тобто десяткового дробу з 30 нулями перед 1) секунди після Великого вибуху, космос зміг експоненційно розширитися в розмірах, розсунувши області Всесвіту, які раніше знаходилися в тій, що раніше знаходилися в тій. Ця епоха, відома як інфляція, залишається гіпотетичною, але космологам ця ідея подобається, тому що вона пояснює, чому далекі області космосу здаються такими схожими один на одного, незважаючи на те, що вони розділені величезними відстанями.
Кварк-глюонна плазма
Через кілька мілісекунд після початку часів ранній Всесвіт був дійсно гарячим - ми говоримо про температуру від 7 трильйонів до 10 трильйонів градусів за Фаренгейтом (від 4 трильйонів до 6 трильйонів градусів за Цельсієм). За таких температур елементарні частинки, звані кварками, які зазвичай міцно пов'язані всередині протонів і нейтронів, вільно блукають. Глюони, що несуть фундаментальну силу, відому як сильна сила, були змішані з цими кварками в рідкій первинній рідині, яка пронизувала космос. Дослідникам вдалося створити аналогічні умови у прискорювачах частинок Землі. Але цей важко досяжний стан тривав лише кілька часток секунди, як у земних нищівниках атомів, так і в ранньому Всесвіті.
Рання епоха
На наступному етапі часу, який почався приблизно за кілька тисячних секунд після Великого вибуху, відбувалося багато подій. У міру того, як космос розширювався, він охолоджувався, і незабаром умови були досить сприятливими, щоб кварки поєднувалися в протони і нейтрони. Через одну секунду після Великого вибуху щільність Всесвіту впала настільки, що нейтрино - найлегша і найменш взаємодіюча елементарна частка - могли розлітатися, нічого не зачіпаючи, створюючи так званий космічний нейтринний фон, який ученим ще доведеться виявити.
Перші атоми
Протягом перших 3 хвилин життя Всесвіту протони і нейтрони зливались разом, утворюючи ізотоп водню під назвою дейтерій, а також гелій і невелика кількість елемента, що наступає по легкості, літію. Але щойно температура впала, цей процес зупинився. Нарешті, через 380 000 років після Великого вибуху все було досить прохолодно, щоб водень і гелій могли з'єднатися з вільними електронами, створивши перші нейтральні атоми. Фотони, які раніше стикалися з електронами, тепер могли рухатись без перешкод, створюючи космічний мікрохвильовий фон (КМФ), пережиток тієї епохи, який був уперше виявлений у 1965 році.
Темні віки
Дуже довгий час ніщо у Всесвіті не випромінювало світла. Цей період, що тривав близько 100 мільйонів років, відомий як космічні темні віки. Цю епоху, як і раніше, надзвичайно важко вивчати, тому що знання астрономів про Всесвіт майже повністю засновані на світі зірок. Без зірок важко зрозуміти, що відбувалося.
Перші зірки
Приблизно через 180 мільйонів років після Великого вибуху водень і гелій почали колапсувати у великі сфери, створюючи пекельні температури у їхніх ядрах, які висвітлили перші зірки. Всесвіт вступив у період, відомий як Космічний Світанок, або реіонізація, тому що гарячі фотони, випромінювані ранніми зірками та галактиками, розбивали нейтральні атоми водню у міжзоряному просторі на протони та електрони – процес, відомий як іонізація. Важко сказати, як довго тривала реіонізація. Оскільки це сталося так рано, його сигнали заглушені пізнішим газом і пилом, тому найкраще, що можуть сказати вчені, - це те, що він закінчився приблизно через 500 мільйонів років після Великого вибуху.
Великомасштабна структура
Маленькі ранні галактики почали зливатись у більші галактики, і приблизно через 1 мільярд років після Великого вибуху в їхніх центрах утворилися надмасивні чорні дірки. Включилися яскраві квазари, що випромінюють інтенсивні світлові маяки, які можна побачити з відстані 12 мільярдів світлових років. Середні роки всесвіту Всесвіт продовжував розвиватися протягом наступних кількох мільярдів років. Плями вищої щільності з початкового всесвіту гравітаційно притягували себе матерію. Вони повільно виросли в галактичні скупчення та довгі нитки газу та пилу, утворюючи красиву волокнисту космічну мережу, яку можна спостерігати сьогодні.
Народження сонячної системи
Близько 4,5 мільярдів років тому в одній галактиці хмара газу перетворилася на жовту зірку із системою кілець навколо неї. Ці обручки об'єдналися у вісім планет, а також різні комети, астероїди, карликові планети та місяця, утворюючи знайому зіркову систему. Планеті, третій від центральної зірки, або вдалося втримати воду після цього процесу, або комети пізніше доставили потік льоду та води. У цьому третьому водянистому світі між 3,8 і 3,5 мільярдами років тому виникли крихітні прості мікроби. Ці форми життя виникли і перетворилися на морських чудовиськ та гігантських динозаврів-листоїдів. Зрештою, близько 200 000 років тому з'явилися прямоходячі істоти, здатні захоплюватися нашим таємничим Всесвітом і вивчати, як все це сталося.




