„Космосът е в нас. Ние сме създадени от звезди. Ние сме начин Вселената да опознае себе си“.

Това е красиво поетично изказване, което накратко обобщава природата и историята на Вселената, но откъде е започнало всичко? Какво се е случило, след като се е образувала тя и накъде отива всичко това? Нека разберем.

1. Всичко е започнало преди 13,7 милиарда години

Смята се, че Вселената е възникнала преди около 13,7 милиарда години, плюс-минус 20 милиона години по време на „Големия взрив“. Не можем да бъдем сигурни кога точно е било това, но знаем, че Вселената е по-стара от 13,5 милиарда години и по-млада от 14 милиарда години.

Различни космически мисии дадоха малко по-различни оценки за възрастта на Вселената. Според данните, събрани от мисията „Планк“ на Европейската космическа агенция между 2009 и 2013 година, възрастта на Вселената се оценява на около 13,82 милиарда години.

Друга оценка, базирана на наблюденията от космическия телескоп „Атакама“ в Чили определя възрастта на Вселената на 13,77 милиарда години.

2. Атомите са се образували „едва“ около 380,000 милиона години след „Големия взрив“

След първоначалния взрив, при който се е образувала Вселената, нещата са били толкова горещи, че физиците не са напълно сигурни какво се e случвало по това време. Смята се, че по-леките субатомни частици като кварки, електрони и неутрони са започнали да се формират около 10-6 секунди след Големия взрив. Въпреки това температурите все още са били твърде високи, за да съществува физиката, както я разбираме днес.

Въпреки това, физиците смятат, че бързо след първоначалния взрив Вселената се е охладила достатъчно, за да започнат да се образуват протони и неутрони.

След това в продължение на около 380,000 милиона години не се е случило нищо наистина вълнуващо (повече за това след малко). По това време започва да се формира най-основният атом – водородът. Приблизително по същото време някои от тях се сливат, за да образуват атомите на хелия.

3. Нека бъде светлина

По същото време, когато атомите започнали да се образуват, те започнали да отделят енергия под формата на светлина, създавайки това, което днес се нарича „космически микровълнов фон“. Познато още като „рекомбинация“, поглъщането на свободните електрони е довело до това, че Вселената е станала прозрачна. Преди да настъпи тази „рекомбинация“, Вселената щеше да бъде непрозрачна, защото свободните електрони щяха да предизвикат разсейване на светлината (фотоните).

Около 400 милиона години след „Големия взрив“ Вселената излиза от така наречените „тъмни векове“. През това време, което е по-точно да се нарече „Епоха на рейонизация“, Вселената преминава през динамична фаза, за която се смята, че е продължила до около 1 милиард години. Последните наблюдения обаче показват, че рейонизацията може да се е случила много по-бързо, отколкото учените смятаха досега.

През този период газовите клъстери са се сгъстили достатъчно, за да създадат първите звезди и галактики. Ултравиолетовата радиация от тези енергични събития е изчистила и унищожила по-голямата част от заобикалящия ги неутрален водороден газ. Смята се, че това изчистване на мъгливия водороден газ е направило Вселената за първи път прозрачна за ултравиолетовата светлина.

4. Една от най-старите звезди във Вселената

Звездата Метусала, известна още като HD 140283 е най-старата във Вселената. Тя се намира на около 190,1 светлинни години от Земята в съзвездието Везни, близо до границата с Офиух в галактиката Млечен път.

Възрастта на Метусала е оценена на повече от 13 милиарда години, което се доближава до възрастта на Вселената. Точната възраст на Матусал обаче все още не е ясна, а някои първоначални оценки сочеха, че тя може да е дори по-стара от сегашната оценка за възрастта на самата Вселена, което е меко казано малко загадка.

HD 140283 е класифицирана е като звезда подгигант, което означава, че е в по-късен етап от живота си, но все още не е достигнала стадий на бяло джудже. В резултат на това звездата все още е в процес на ядрен синтез в ядрото си – процес, който може да продължи милиарди години в зависимост от масата и състава на звездата. Тя е и една от малкото бедни на метали звезди в познатата ни Вселена (което е логично предвид възрастта ѝ).

5. Две от най-старите галактики

Ако една от най-старите звезди не е достатъчно впечатляваща за вас, може би две от най-старите галактики във Вселената ще ви впечатлят повече.

Още през юли 2021 година космическият телескоп Джеймс Уеб направи снимка на галактика, наречена GLASS-z13, за която се смята, че се е формирала около 300-400 милиона години след „Големия взрив“. Това е малко по-млада галактика от предишния рекордьор, открит от космическия телескоп Хъбъл, наречена GN-z11.

Джеймс Уеб откри и друга много стара галактика, наречена GLASS-z11. Въз основа на масата на един милиард слънца изследването твърди, че и двете галактики би трябвало да са на 500 милиона години. Това е доста интересно.

6. Нашата галактика е имала бурно минало

Колкото и впечатляваща да е възрастта на GLASS-z13, нашата собствена галактика – Млечния път не е далеч от нея. Смята се, че тя се е формирала малко след „тъмните векове“. Нашата галактика (поне в първоначалния си вид) е почти толкова стара, колкото и самата Вселена.

Смята се, че тя се е образувала, когато огромни облаци от газ и прах са се слели под въздействието на гравитацията. Смята се, че формирането на Млечния път е започнало със създаването на сферичен ореол. Скоро след това се е появил плътен и ярък диск.

Съвременните изследвания обаче показват, че нещата не са били толкова прости. Формирането на Млечния път вероятно е било много бурно, като е включвало множество сблъсъци и сливания с по-малки галактики, пише kaldata.com.

Данните от космическата обсерватория „Гая“ разкриха, че някои от най-старите звезди, които се очаква да бъдат открити в ореола на галактиката, всъщност се намират в диска. Това подсказва, че историята на движението на звездите и формирането на галактиките е по-сложна, отколкото се смяташе досега.

Подобни открития също така показват, че Млечния път далеч не е статична галактика. Тя е еволюирала в продължение на милиарди години, оформена от гравитационни взаимодействия и сливания с други звездни системи и този процес далеч не е приключил. Според някои астрономи нашата и „близката“ галактика Андромеда ще се сблъскат след около 5 милиарда години.

7. Всичко ще завърши със смърт, или пък не?

Как ще свърши всичко? Е, както се оказва, краят на всичко може да бъде една от най-големите въпроси в историята.

Въз основа на настоящите данни „Голямото застудяване“ или „топлинната смърт“ е най-вероятният сценарий за края на Вселената. Идеята е, че Вселената ще продължи да се разширява безкрайно и в крайна сметка ще достигне състояние на максимална ентропия (т.е. температура, близка до абсолютната нула).

В този момент, при изчерпване на повечето газ звездите ще спрат да се образуват, съществуващите звезди ще изгорят, а черните дупки ще се изпарят чрез нещо, наречено „лъчение на Хокинг“.

Но има някаква надежда. Има и други конкурентни теории, като една от тях е „Големия срив“ – теория, която предполага, че Вселената може да обърне своето разширение и да се превърне в нещо в горещо и плътно състояние. Това би могло да доведе до нов Голям взрив, който да даде начало на всичко отначало!

Колкото и да са интересни тези теории, никога няма да разберем със сигурност, тъй като нашият вид отдавна ще е изчезнал.