Начнём с того, что на сегодняшний день теория Большого взрыва является единственной наиболее полно и адекватно описывающей физическую картину мира. Не смотря на то, что существует достаточное число её противников, ничего, кроме гипотез они не выдвинули, в то время как ТБВ многократно подтверждена наблюдениями, а фиксация реликтового излучения является первой её экспериментальной проверкой. Но это тема для отдельной статьи.
Когда появились первые звёзды?
Итак, согласно ТБВ, из точки с бесконечно высокими температурой и плотностью вещества (космологической сингулярности) появилась наша Вселенная, ознаменовав начало планковской эпохи. Мы привыкли к тому, что под словом «эпоха» подразумевается огромное количество времени, но не в этом случае – продолжительность планковской эпохи всего 10^-43 секунд. Казалось бы, что вообще может произойти за такой незначительный промежуток времени? Именно за это время произошло отделение гравитационного взаимодействия от всех остальных.
После этого начинается колоссальное инфляционное увеличение, из-за экстремальных значений которого, при падении температуры, начинают образовываться различные фундаментальные частицы. Собственно, примерно это пытаются повторить физики с помощью Большого адронного коллайдера. Так протекает эпоха Нуклеосинтеза, во время которой фундаментальные взаимодействия окончательно отделяются друг от друга. Она продолжается намного дольше планковской – 100 секунд.
А вот следующая эпоха, Протонная, длилась уже около 380 000 лет, и именно в это время образовались первые атомы лёгких элементов, материя перешла из состояния плазмы в газообразное, при этом отдавая тепловое излучение в виде фотонов, которое сейчас мы называем реликтовым. Таким образом, появилось вещество, необходимое для появления первых звёзд.
Правда, перед этим наступила самая тёмная эпоха – Тёмные века, когда помимо реликтового излучения отсутствовали любые источники света. Миллионы лет потребовались гравитации, чтобы сжать газообразные облака в первые звёзды. С появлением первых источников по-настоящему яркого света начинается эпоха Реионизации. Данные по продолжительности Тёмных веков постоянно уточняются. Так, довольно долго считалось, что эта эпоха продолжалась порядка 550 млн. лет, затем, с появлением новых данных, её сократили примерно до 250-300 млн. лет, но в прошлом году в журнале Nature вышла статья, авторы которой, после анализа наблюдений за «эхом» Большого Взрыва, пришли к выводу, что первые звёзды Вселенной вспыхнули примерно через 180 миллионов лет после него.
Какими были первые звёзды?
Первые звёзды состояли исключительно из лёгких элементов, преимущественно из водорода и гелия, из-за чего их размеры были практически ничем не ограничены, а масса могла превышать солнечную в 300-400 раз и даже больше. Жили первые звёзды крайне недолго – от нескольких сотен тысяч до трёх миллионов лет. В ходе термоядерных реакций в их недрах атомы этих лёгких элементов объединялись в более тяжёлые и, как только жизнь этих звёзд подходила к концу, они взрывались очень яркими вспышками сверхновых, разбрасывая тяжёлые элементы по всему космосу.
Далеко, правда, эти элементы улететь не могли, благодаря гравитации, и с каждым следующим поколением образовывались всё более тяжёлые звёзды, генерирующие в своих недрах всё более тяжёлые элементы. К примеру, считается, что наше Солнце состоит из элементов 100 000 звёзд, существовавших до него.
Я продолжу рассказывать о формировании звёзд в этой рубрике, поэтому подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новые публикации, а ещё канал в Telegram, уютный чатик, где можно обсудить все темы, поднимаемые здесь, а также канал в YouTube, над которым я работаю. Делитесь публикациями с друзьями и знакомыми — это очень поможет развитию канала. Спасибо, что читаете.
