宇宙大爆炸后30万~7亿年(昏暗时代)
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这种聚合是什么样子的?我们什么都看不到,因为正处在被第15任皇家天文学家马丁?里斯所称的“黑暗年代”。这个时代紧接着产生微波背景辐射的时刻,当时还没有任何恒星在宇宙中发光。
当然那里还充斥着在宇宙开始透明时产生的、还没有多久的回声。这种辐射(此时应称为宇宙电磁背景辐射,而非微波背景辐射)在3000度时开始出现,这个温度和乙炔焊焰的温度差不多。因而在此期间实际上存在着逐渐变暗、逐渐变红的弥漫的辉光。所以宇宙并未彻底黑暗过,只是昏暗而已。
随着宇宙的冷却,在愈来愈微弱的辉光中,物质的引力收缩将最终形成星系。于是一个剧烈的变化发生了,大量的恒星爆发,昏暗的宇宙忽然被照亮,宇宙中充满了耀眼的光芒。这一刻来得有多突然还有争议,但无论如何,我们已经进入了开始形成最早的恒星的新纪元。
在大爆炸中,实际上只有3种元素被创造出来:氢、氦和少量的锂,其他元素的含量可以忽略。我们已知的所有其他元素都是在恒星内部形成的。人们常说:我们是星尘,这是十分贴切的。我们太阳和太阳系的物质很可能已经经历过两次恒星形成的循环。其后可以看到,很多恒星在其火爆的生命史中将氢和氦转化成较重的元素。例如金元素的出现就清晰地表明它是来自超新星的爆炸。相比之下,第一批恒星在形成时只含有最轻的3种元素。
要形成星系,气体团必须收缩。而气体要收缩,温度必须降低。在现在的宇宙中,气团收缩释放的能量可以被碳和氧原子发出的辐射带走。但在我们描述的这个时代,除了通过氢分子外没有其他的途径进行冷却。而氢分子冷却过程的效率是很低的。其结果是,只有大团的气体才能收缩,而从中形成的恒星也特别巨大。第一批恒星的质量可能有太阳质量的数百倍。既然储存了这么多燃料,那么这些巨无霸的发光时间一定比太阳寿命长很多吧?恰恰相反,这些早期恒星来也匆匆,去也匆匆,仅能存在几百万年。相比之下,太阳的整个活跃期可达90亿年。
相关参考
在暴胀这一灾变时期后的30万年里没有什么大的变化发生。支配宇宙演化的物理环境几乎保持不变。宇宙成为一个变动不那么剧烈的地方。随着温度的降低,质子和中子的速度也减慢了。但就像我们将要看到的那样,物质和辐
无论哪种理论正确,这种最早的庞大怪异的恒星都存在过,而且在再电离时期,它们对周围的影响也未结束。我们已经看到它们的寿命短暂,而其灭亡的过程却很激烈。不像正在等待我们太阳的相对平静的未来,这些巨星的终点
对黑洞里面的情形,我们只能猜测。难道这个倒霉的恒星真把自己挤压成不存在的东西了吗?有人提出这样一种想法,就是黑洞使得时空畸变到出现一条连接宇宙间不同地点和时间的,甚至连接不同宇宙间的通道。这种叫做虫洞
这种最初的电离相当不合逻辑地被称为“再电离时期”,它的产生还有另一个可能的原因。包括我们星系在内的几乎每一个星系,其中心都有一个大质量黑洞。黑洞是大质量恒星坍缩的产物,它的引力是如此之强,即便光也无法
黑洞的物理学通常是用广义相对论的语言来描写的,所以值得花点时间做些了解。根据爱因斯坦的理论,两个拥有各自独立的参考系的观测者,当相对加速(或减速)时,它们的时标无法保持一致。换句话说,我觉得经过了10
在这些星系的中心,甚至在很早的阶段就存在着数百万太阳质量的超大质量黑洞。就像我们前面提到过的,它们可能直接由坍缩的气体形成,也可能是大质量恒星的残余又吸附了大量的额外物质而形成的。无论如何,这一尺寸的
我们到达了宇宙演化史上出现能够实际看到的分立天体的时间点。甚至在最早的恒星出现之前,物质收缩形成星系的过程就已经开始。哈勃太空望远镜的深空图像揭示出大爆炸后7亿年时的星系景象——它们看上去与在我们附近
暗能量存在的进一步证据来自意想不到的一个方面。通过观察几十万个星爱因斯坦在黑板前。1923年12月6日系的形状,天文学家能够测量出自光线从每个星系发出后宇宙的膨胀。这种方于荷兰莱顿。法被叫做宇宙剪切,
这是怎么回事?在整个物理学史上,有四种力被认为是足以解释物质之间的所有可能的相互作用:电磁力(造成异性电荷之间的吸引力)、强核力(将原子核约束在一起)、弱核力(造成放射性衰变)和引力(在整个宇宙范围内
根据最新的估计,可视宇宙——即我们可以看到的所有的东西:星系,恒星,行星等——仅占宇宙中能量的4%,另有23%是以暗物质的形式存在。而剩余的73%要归于所谓的“暗能量”。 直到宇宙史上的这个阶段——