Образование вещества - Теории происхождения Вселенной

Спустя примерно 300 000 лет после Большого взрыва произошло значительно событие, которое отразилось на всей составляющей Вселенной. Иногда этот период называют эрой звезд и галактик. В следствии расширения Вселенной понижалась плотность энергии фотонов и других элементарных частиц. При увеличении расстояния в 2 раза, объем увеличивался в 8 раз, а значит, плотность фотонов и частиц уменьшилась в 8 раз. При этом, стоит заметить, что в процессе расширения, фотоны ведут себя не так, как частицы. В то время как энергия покоя в расширяющейся Вселенной не меняется, энергия фотонов уменьшается. Получается, что плотность энергии электромагнитного излучения падала намного быстрее, чем плотность энергии частиц, существовавших в то время. Преобладание электромагнитной составляющей над плотностью энергии вещества быстро снижалось до тех пор, пока оба компонента не пришли в неустойчивое равновесие. Это стало концом эры раннего излучения после Большого взрыва. Происходит отрыв электромагнитных волн от первичного вещества, из которого впоследствии образуются первые галактики.

Разделение вещества и излучения способствовало усиление влияния первичных неоднородностей в распределение вещества во Вселенной. В тех областях, где плотность была выше средней, из-за дополнительного гравитационного притяжения расширение замедлялось. В результате эти области перестали расширяться и начали обратный процесс-сжатие.

Под действием гравитационного притяжения материи, находящейся снаружи этих областей, началось медленное вращение вещества. С уменьшение размеров области, скорость ее вращения увеличивалась. Когда коллапсирующая область стала достаточно малой, скорости ее вращения стало достаточно для уравновешивания гравитационного притяжения. Это привело к образованию вращающихся галактик.

Те области, которые не начали вращаться, превратись в эллиптические галактики. Коллапс этих областей тоже прекратился, потому что, хотя отдельные части стабильно вращались вокруг центра, в целом сама галактика не двигалась.

Газ внутри галактик состоял из водорода и гелия и со временем распадался на газовые облака меньшего размера, сжимающиеся под действием собственной гравитации. При сжатии, внутри облаков атомы начали сталкиваться друг с другом, что вело к нагреванию газа. Температура газа становилась такой сильной, что, в результате, начались реакции ядерного синтеза. Из водорода образовалось дополнительное количество гелия, а из-за выделяющегося тепла возросло давление, и газовые облака перестали сжиматься. Некоторые облака, подобно Солнцу, оставались в таком состоянии достаточно долго, превращая водород в гелий и излучая энергию в виде тепла и света. Более массивные звезды, чтобы уравновесить сильное гравитационное притяжение, разогревались сильнее. Это увеличивало скорость ядерного синтеза, что привело к быстрому растрачиванию водорода. Звезда начинала сжиматься, происходило превращение гелия в более тяжелые элементы - углерод и кислород. Дальнейшее сжатие массивной звезды приводило к образованию черной дыры. Внешние области звезды уносились силой взрыва сверхновой. Более тяжелые элементы, образовавшиеся перед гибелью звезды, отбрасывались в галактику и создавали новое сырье для других поколений звезд.

Во время эпохи вещества (4*109 лет) произошло одно из самых значимых событий для человечества. Среди множества звезд и пространства Вселенной произошло формирование галактики "Млечный путь" В одной из частей этой галактики спустя сотни лет образуется карликовая звезда, которую впоследствии мы назовем Солнцем.

Похожие статьи




Образование вещества - Теории происхождения Вселенной

Предыдущая | Следующая