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.TAdviser выпустил Карту российского рынка цифровизации строительства 25.7 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.

13,55-12,7 млрд лет BP: Конец темных веков, образование первых звезд

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.
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 лет BP: 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