2013/06/01 16:26:15

Хронология Вселенной до появления планеты Земля

Основные даты в развитии Вселенной до формирования планеты Земля.

Содержание

Основная статья: Вселенная

Возраст Вселенной: 12,6 или 13,8 млрд лет?

На 2020 год принято считать, что возраст Вселенной составляет около 13,8 млрд лет, но точнее определить эти цифры не так-то просто. Необходимо выполнить несколько ключевых расчетов и сравнить их друг с другом. Из-за разных подходов к этим расчетам результат тоже может различаться, что вызывает сомнение в его точности.

Дата Большого взрыва, породившего Вселенную, ранее рассчитывалась математическим методом при помощи компьютерного моделирования с использованием оценки расстояния до самых старых звезд, поведения галактик и скорости расширения Вселенной.

Поскольку Вселенная расширяется с большой скоростью, то чем дальше объект находится, тем быстрее он удаляется от нас. Расстояние до объекта со скоростью его удаления связывает постоянная Хаббла — именно этот коэффициент и использовали в качестве ключевого фактора в новом исследовании для определения точного возраста Вселенной. Постоянная Хаббла названа так в честь Эдвина Хаббла, который впервые рассчитал скорость расширения Вселенной в 1929 году.Минус издержки, плюс выручка: в чем выгода современных IDP-решений для бизнеса 2.6 т

Идея исследования, проведенного учеными из Университета Орегона в 2020 году, состояла в том, чтобы вычислить, сколько времени потребуется всем объектам, чтобы вернуться в начало. Для этого нужно определить, насколько быстро объекты удаляются от нас — тогда можно вычислить момент логического начала этого процесса, Большого взрыва.

Новое исследование утверждает, что Вселенная моложе почти на миллиард лет, а прежние расчеты были неточными.

Исследователи из Университета Орегона нанесли на карту расстояния до десятков других галактик. Они использовали новый подход, перекалибровав инструмент для измерения расстояний, известный как барионное соотношение Талли-Фишера, которое не зависит от постоянной Хаббла. Они взяли расстояния до 50 галактик, частично определенные с помощью космического телескопа «Спитцер», и использовали их для оценки расстояний до 95 других галактик.

По словам авторов исследования, такой подход лучше учитывает кривые массы и вращения галактик, чем данные, которые ранее использовались для уравнений, определяющих начало Большого Взрыва. Таким образом ученые, по их словам, смогли более точно вычислить постоянную Хаббла и, соответственно, возраст Вселенной.

В результате астрономы установили постоянную Хаббла, равную 75,1 (км/с)/Мпк. Это означает, что галактика, удаленная от Земли на один мегапарсек (примерно 3,3 млн световых лет), удаляется от нас со скоростью 75,1 км каждую секунду[1].

На основе новых данных исследователи подсчитали, что возраст Вселенной составляет всего 12,6 млрд лет, что намного меньше общепринятой цифры 13,8 млрд лет. И новый результат существенно выходит за пределы приемлемой для прежних вычислений погрешности. Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal.

Что интересно, при этом исследования, основанные на измерении реликтового излучения, в результате определяют, что Вселенной все-таки около 13,8 млрд лет, а постоянная Хаббла равна примерно 67 км/с/Мпк. Но исследование команды из Орегона говорит, что все значения постоянной Хаббла ниже 70 могут быть исключены с 95-процентной вероятностью.

0 - 380 000 лет: От сингулярности до появления водорода и гелия

Время Эпоха Событие Время от сегодняшнего момента, лет
0 Сингулярность Большой взрыв. 13,7 млрд.
10−43 с Планковская эпоха Вселенная расширяется и охлождается. 13,7 млрд.
10−43 — 10−35 с Эпоха Великого объединения Отделение гравитации от объединённого электрослабого и сильного взаимодействия. Возможное рождение монополей. Разрушение Великого объединения. 13,7 млрд.
10−35 — 10−31 с Инфляционная эпоха Из вакуума быстро рождаются частицы (кварки и глюоны, лептоны, фотоны), Вселенная экспоненциально увеличивает свой радиус на много порядков. Структура первичной квантовой флуктуации раздуваясь даёт начало крупномасштабной структуре Вселенной [2]. Вторичный нагрев. Бариогенезис. 13,7 млрд.
10−31 — 10−12 с Электрослабая эпоха Вселенная заполнена кварк-глюонной плазмой, лептонами, фотонами, W- и Z-бозонами, бозонами Хиггса. Нарушение суперсимметрии. 13,7 млрд.
10−12 — 10−6 с Кварковая эпоха Электрослабая симметрия нарушена, все четыре фундаментальных взаимодействия существуют раздельно. Кварки ещё не объединены в адроны. Вселенная заполнена кварк-глюонной плазмой, лептонами и фотонами. 13,7 млрд.
10−6 — 1 с Адронная эпоха Адронизация. Аннигиляция барион-антибарионных пар. Благодаря CP-нарушению остаётся малый избыток барионов над антибарионами (около 1:109). 13,7 млрд.
1 секунда — 3 минуты Лептонная эпоха Аннигиляция лептон-антилептонных пар. Распад части нейтронов. Вещество становится прозрачным для нейтрино. 13,7 млрд.
3 минуты — 380 000 лет Протонная эпоха Нуклеосинтез гелия, дейтерия, следов лития-7 (20 минут). Вещество начинает доминировать над излучением (70 000 лет), что приводит к изменению режима расширения Вселенной. В конце эпохи (380 000 лет) происходит рекомбинация водорода и Вселенная становится прозрачной для фотонов теплового излучения. 13,7 млрд.

150 млн лет тёмных веков

Время Эпоха Событие Время от сегодняшнего момента, лет
380 000—150 млн лет Тёмные Века Вселенная заполнена водородом и гелием, реликтовым излучением, излучением атомарного водорода на волне 21 см. Звёзды, квазары и другие яркие источники отсутствуют. 13,55 млрд.

12,7 млрд л.н.: Образование первых звезд

Время Эпоха Событие Время от сегодняшнего момента, лет
150 млн — 1 млрд лет Реионизация Образуются первые звёзды (звёзды популяции III), квазары, галактики, скопления и сверхскопления галактик. Реионизация водорода светом звёзд и квазаров. 12,7 млрд.

12,6-4,6 млрд л.н.: Образование Солнечной системы и планеты Земля

Время Эпоха Событие Время от сегодняшнего момента, лет
1 млрд лет — 8,9 млрд лет Эра вещества Образование межзвёздного облака, давшего начало Солнечной системе. 4,8 млрд.
7 млрд лет Эра вещества 6 млрд лет назад расширение Вселенной ускорилось (см. Слоановский цифровой небесный обзор) 6 млрд.
8,9 млрд лет — 9,1 млрд лет Эра вещества Образование Земли и других планет нашей Солнечной системы, затвердевание пород. 4,6 млрд.
Логарифмическая карта всей известной вселенной в одной картинке.

См. также

Ссылки

Хронология Большого взрыва в Википедии

Космос и спутниковые системы





Примечания

  1. Сколько лет Вселенной? Отвечает новое исследование
  2. [1] Многоликая Вселенная. Публичная лекция профессора Стэнфордского университета (США) Андрея Линде