В космическом пространстве можно найти множество удивительных небесных тел. Но это уже конечные продукты формирования Вселенной. А как насчет ингредиентов? Какими составляющими представлено космическое пространство?
Всем правит водород!
Итак, около 13.8 млрд. лет назад возникло событие Большого взрыва, создавшее знакомую нам Вселенную. По сути, случилось так, что существовало невероятно горячее и плотно упакованное вещество, которое внезапно на огромной скорости распространилось одновременно во всех направлениях.
Спустя какие-то миллисекунды Вселенная наполнилась нейтронами, фотонами, протонами, электронами и прочими субатомными частичками. И все это месиво вращалось с температурной отметкой в 100 млрд. Кельвинов.
Прошло почти 2 минуты, и температурная отметка сократилась до 1 млрд. К. Затем пришлось подождать еще 380 000 лет, после чего Вселенная остыла до такой степени, что протоны и нейтроны начали контактировать, формируя литий, гелий и изотоп водорода дейтерий. Свободные электроны создали нейтральные атомы.
Водород считается самым легким элементом (один протон и один нейтрон) и он стал самым распространенным. По сути, он занимает почти 95% атомов Вселенной. Еще 5% атомов отводится на гелий. Затем через 200 млн. лет после начала Вселенной появились первые звезды, которые создали остальные известные нам элементы (1%).
Напомним, что все эти элементы по своему процентному соотношению касаются обычной материи. Над следующим ингредиентом придется хорошенько подумать.
Невидимые частицы
Событие рождения космоса считается весьма таинственным, ведь в тот момент создалось нечто загадочное. Это темная материя. Все еще никому не удается понять, что же это такое, поэтому точный рецепт Вселенной остается засекреченным.
Темную материю нельзя наблюдать напрямую. Однако ее следы сохраняются в реликтовом излучении. Впервые о самой идее существования невидимой материи начали говорить в 1930-х гг. А в 1970-х гг. Вера Рубин смогла найти косвенные подтверждения в высоких скоростях звездного вращения.
Ученые определили, что невидимая материя обязана составлять весомую часть космоса. Но еще больше пришлось удивиться, когда пару десятков лет назад узнали о существовании еще более необычного явления – темной энергии. И именно она занимает больший объем, чем темная или обычная материя.
Темная энергия
Идея о темной энергии возникла из необходимости понять, достаточно ли темной материи для того, чтобы Вселенная не сжалась в изначальную точку. В конце 1990-х гг. удалось осознать, что космическое пространство не только не сокращается, но и расширяется с нарастающей скоростью.
Оказывается, существует таинственная темная энергия, которая «давит» на Вселенную и ускоряет импульс расширения. Полагают, что темная энергия охватывает 70-75%, темная материя – 20-25% и всего 5% отводится на обычную материю (то есть, это все, что мы можем увидеть).
Так как темная энергия «заполняет» большую часть Вселенной, именно понимание ее природы считается приоритетным. Полагают, что темная энергия не сильно участвовала во вселенской эволюции, однако именно от нее зависит, к какому варианту гибели мы придем в будущем.