Вселенная – это совокупность всех планетных систем, звёзд, туманностей, галактик, скоплений галактик, чёрных дыр, а также атомов и молекул, из которых состоят все эти объекты. Она также содержит всю известную нам энергию и тёмную материю, которая не может наблюдаться напрямую.
Возраст Вселенной составляет 13,7 миллиарда лет, и она расширяется с момента своего рождения в результате Большого взрыва. Сейчас считается, что из-за этого расширения Вселенная имеет диаметр около 91 миллиарда световых лет.
Жизненный цикл Вселенной
Происхождение и эволюция Вселенной – основа космологической науки. Существует много теорий о том, как возникла Вселенная (на основе наблюдений за далекими галактиками, расчетов количества массы во Вселенной, скорости ее движения и общей скорости расширения Вселенной).
Начало Вселенной: Большой взрыв
Событие, в результате которого возникла Вселенная, называется Большим взрывом. Считается, что именно оно положило начало пространству и времени, а также расширению пространства. Ранняя Вселенная находилась в горячем, плотном состоянии, которое охлаждалось по мере расширения. Примерно через 400 миллионов лет после Большого взрыва начали формироваться первые звёзды и образовались самые ранние галактики.
Расширение и эволюция Вселенной
В момент своего рождения Вселенная представляла собой расширяющуюся смесь из субатомных частиц. По мере того, как она остывала и продолжала расширяться, водород (вместе с гелием и литием) начал объединяться под влиянием тёмной материи, образуя звёзды. Из этих светил состояли самые ранние галактики. Все звёзды на протяжении своей жизни создавали в своих ядрах элементы тяжелее водорода, после смерти гигантов эти элементы были рассеяны по межзвёздному пространству в своих галактиках. Они стали посевным материалом для следующих поколений звёзд, а также помогли создать планеты и жизнь.
Конец Вселенной
Есть много идей о том, как может наступить конец Вселенной (если вообще может наступить). Конечная судьба Вселенной будет зависеть от её плотности (то есть от её массы). В настоящее время космологи считают, что Вселенная будет расширяться вечно и, в итоге, расширится настолько, что её температура приблизится к абсолютному нулю. Это означает, что перестанут существовать звёзды, нагретые туманности, галактики, а также жизнь. Это то, что учёные называют «тепловой смертью Вселенной» – очень долгим процессом, который может длиться ещё несколько триллионов лет.
Факты о Вселенной
- Первоначальное состояние Вселенной было названо Планковской эпохой. Этот период длился секунды, и в этот момент материя всех видов находилась в крошечной точке.
- Эпоха инфляции Вселенной началась в конце Планковской эпохи. Синтез всех элементов занял около 20 минут. В течение следующих 380 000 лет, в то время, когда молодая Вселенная расширялась и охлаждалась, всё являлось горячей, плотной плазмой, такой, что даже свет не мог пройти через неё.
- За ней последовала эпоха рекомбинации, на протяжении которой могли образоваться стабильные атомы вещества. Этот период также позволил излучению распространяться по расширяющейся Вселенной.
- Реликтовое космическое микроволновое фоновое излучение Большого взрыва сегодня можно “увидеть” в космосе повсюду.
- Поскольку теперь Вселенная расширилась за пределы 13,7 миллиардов световых лет, есть области, которые мы никогда не сможем обнаружить. Они находятся за пределами нашего «визуального горизонта».
- Вселенная состоит из тёмной энергии, тёмной материи и обычной материи (атомов и молекул, которых мы можем обнаружить).
- Темпы расширения Вселенной ускорились в наше современное, по космическим рамкам, время.
- Окончательная судьба Вселенной неизвестна. В настоящее время некоторые космологи считают, что Вселенная будет продолжать расширяться до того момента, пока в итоге не остынет. Это приведёт к тепловой смерти Вселенной.