Você sabe Qual é a origem do universo? O que aconteceu durante o Big Bang?

Quando olhamos para um céu estrelado em uma noite clara, não podemos deixar de nos perguntar: de onde tudo isso veio? Como tudo começou? Qual a origem do universo? Os cosmólogos modernos tentam responder a essas perguntas com a teoria do Big Bang.

Antes do Big Bang , não havia tempo nem espaço. O Big Bang marcou a origem do universo, o início de sua expansão a partir de uma singularidade (ou algo próximo a uma singularidade), um ponto único infinitamente pequeno, infinitamente quente e infinitamente denso.

Desde o Big Bang, o universo passou por várias épocas, distinguidas pelo comportamento das forças e partículas fundamentais do universo.

Era Planck

Embora os físicos tenham uma compreensão decente dos estágios iniciais da origem do universo, as frações imediatas de um segundo após o Big Bang, conhecido como Era de Planck , não são bem compreendidas. Desde o momento da expansão inicial até 10 a 43 segundos depois, os cosmólogos suspeitam que as quatro forças fundamentais em ação no universo hoje (forte, fraca, eletromagnetismo e gravidade) foram combinadas em uma única força unificada.

Era da Grande Unificação

Grande Era da Unificação seguiu a Era de Planck, ocorrendo entre 10 a 43 segundos e 10 a 35  segundos. A era começou com a separação da gravidade das outras três forças e terminou com a separação da força forte da força eletrofraca.

Era Electroweak

No início do Electrofraca Era (10 -35  a 10 -10 segundos), a força forte desacoplada da força electrofraca, libertando uma quantidade enorme de energia e provocando uma rápida expansão súbita conhecido como inflação . À medida que o espaço se expandia mais rapidamente do que a velocidade da luz, interações extremamente energéticas criavam partículas elementares, como fótons, glúons e quarks. A era terminou com a separação do eletromagnetismo da força fraca.

Era de partículas elementares

Entre 10 -10 segundos e 0,001 segundo, o lementary partícula era , uma “sopa de partícula” preenchido o universo. Quarks e antiquarks, elétrons e pósitrons e outras partículas e antipartículas continuamente trocavam massa por energia através de colisões matéria-antimatéria. À medida que o universo esfriava, a temperatura baixava muito para recriar pares de partículas a partir de fótons e as partículas continuavam a se aniquilar sem serem substituídas. Uma leve assimetria entre a quantidade (ou possivelmente o comportamento) da matéria e da antimatéria permitiu que a matéria dominasse e se tornasse o ingrediente principal do universo. A temperatura mais baixa também permitiu que a força nuclear forte reunisse quarks para formar prótons e nêutrons.

Era da Nucleossíntese

A fusão continuou na Era da Nucleossíntese (0,001 segundos – 3 minutos), quando prótons e nêutrons se combinaram nos primeiros núcleos atômicos, o hidrogênio, alguns dos quais se fundiram ainda mais em hélio e lítio. O resfriamento continuou e logo as temperaturas baixaram muito para que a fusão continuasse na Era dos Núcleos (3 minutos – 380.000 anos). A nucleossíntese do Big Bang havia deixado o universo com aproximadamente 75% de núcleos de hidrogênio, 25% de núcleos de hélio e quantidades vestigiais de núcleos de lítio e deutério. O plasma de núcleos com carga positiva e elétrons livres com carga negativa encheu o universo, aprisionando fótons em seu meio.

Era dos átomos

Era dos Átomos (380.000 anos – cerca de 1 bilhão de anos) começou quando o universo finalmente esfriou e se expandiu o suficiente para que os núcleos capturassem elétrons livres, formando átomos neutros de pleno direito. Os fótons capturados anteriormente estavam finalmente livres para se mover pelo espaço, e o universo se tornou transparente pela primeira vez. Esses fótons estão passando pelo espaço desde então, formando o fundo cósmico de microondas . A expansão desde a origem do universo mudou para o vermelho os fótons inicialmente energéticos para comprimentos de onda de microondas. O CMB também marca o ponto mais distante no tempo que podemos observar – o tempo anterior às vezes é chamado de idade das trevas .

As diferenças de densidade observadas no CMB forneceram as sementes para a formação de galáxias. As primeiras galáxias se formaram quando o universo tinha aproximadamente 1 bilhão de anos e anunciaram a atual Era das Galáxias .

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