ประวัติเอกภพตั้งแต่บิกแบงถึงปัจจุบัน
A timeline of the universe
อัปเดตล่าสุด
จากเสี้ยววินาทีแรกที่ร้อนจนแรงทั้งหมดอาจรวมเป็นหนึ่ง สู่ยุคมืดที่ยังไม่มีดาวสักดวง ไปจนถึงดาราจักรและโลกที่เราอาศัยอยู่ บทความนี้ไล่ลำดับเหตุการณ์สำคัญตลอด 13,800 ล้านปีของเอกภพ
ยิ่งย้อนเวลากลับไป เอกภพยิ่งเล็ก ร้อน และหนาแน่น ฟิสิกส์ที่เรารู้จักใช้อธิบายได้ตั้งแต่ราวหนึ่งในล้านล้านวินาทีหลังเริ่มต้น ช่วงก่อนหน้านั้นยังเป็นการคาดการณ์ทางทฤษฎี
เสี้ยววินาทีแรก
- ยุคพลังค์ (ก่อน 10⁻⁴³ วินาที) ทุกสิ่งร้อนและหนาแน่นจนต้องใช้ทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมซึ่งยังไม่มี เราจึงไม่รู้ว่าเกิดอะไรขึ้น
- อินเฟลชัน (ราว 10⁻³⁶ ถึง 10⁻³² วินาที) อวกาศพองตัวอย่างรวดเร็ว ความผันผวนเชิงควอนตัมถูกยืดเป็นเมล็ดพันธุ์ของโครงสร้าง
- แรงแยกออกจากกัน (ราว 10⁻¹² วินาที) แรงแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงอย่างอ่อนแยกออกจากกัน อนุภาคได้รับมวลผ่านสนามฮิกส์
- ควาร์กรวมตัว (ราวหนึ่งในล้านวินาที) เอกภพเย็นลงพอที่ควาร์กจะรวมกันเป็นโปรตอนและนิวตรอน
นาทีแรก ๆ
- ราว 1 วินาที นิวทริโนแยกตัวไปเดินทางอิสระ ยังมีอยู่ทั่วเอกภพในปัจจุบันเป็นพื้นหลังนิวทริโนจักรวาลที่ยังตรวจวัดโดยตรงไม่ได้
- ราว 3 ถึง 20 นาที การสังเคราะห์นิวเคลียสยุคบิกแบง สร้างฮีเลียมราวหนึ่งในสี่ของมวล
380,000 ปี: เอกภพโปร่งแสง
เอกภพเย็นลงเหลือราว 3,000 เคลวิน อิเล็กตรอนจับกับนิวเคลียสกลายเป็นอะตอมเป็นครั้งแรก (เรียกว่าการรวมตัว) แสงไม่ถูกกระเจิงอีกต่อไปและเดินทางได้อิสระ แสงนี้ถูกยืดออกตามการขยายตัวของเอกภพราว 1,100 เท่า จนวันนี้เรารับได้เป็นรังสีไมโครเวฟพื้นหลังจักรวาลที่ 2.7 เคลวิน
ยุคมืด
หลังจากนั้นราวร้อยล้านปี เอกภพไม่มีแหล่งแสงใดเลย มีแต่แก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียมที่ค่อย ๆ ถูกแรงโน้มถ่วงของสสารมืดดึงรวมกันเป็นก้อน ยุคนี้เรียกว่ายุคมืดของจักรวาล นักดาราศาสตร์หวังจะศึกษาด้วยคลื่นวิทยุจากเส้น 21 เซนติเมตรของไฮโดรเจน
ดาวดวงแรกและการคืนประจุ
ราว 100 ถึง 200 ล้านปีหลังบิกแบง ดาวรุ่นแรกจุดประกายขึ้น ดาวเหล่านี้ (เรียกว่าประชากรที่ 3) น่าจะมีมวลมากและไม่มีธาตุหนักเลย แสงอัลตราไวโอเลตจากดาวและดาราจักรรุ่นแรกค่อย ๆ ทำให้ไฮโดรเจนระหว่างดาราจักรแตกตัวเป็นไอออนอีกครั้ง เรียกว่าการคืนประจุ ซึ่งเสร็จสมบูรณ์ราวหนึ่งพันล้านปีหลังบิกแบง กล้องเจมส์เวบบ์พบดาราจักรที่มีอยู่แล้วเมื่อเอกภพอายุไม่ถึง 300 ล้านปี
ยุคของดาราจักร
- ราว 2,000 ถึง 3,500 ล้านปี ยุคที่ดาวเกิดมากที่สุดในประวัติเอกภพ ควอซาร์สว่างจ้าที่สุดในยุคนี้
- ราว 9,000 ล้านปี (4,600 ล้านปีก่อน) ระบบสุริยะก่อตัวจากเมฆแก๊สที่มีธาตุหนักจากดาวรุ่นก่อน ๆ
- ราว 10,000 ล้านปี พลังงานมืดเริ่มครอบงำ การขยายตัวของเอกภพเปลี่ยนเป็นเร่งขึ้น
- 13,800 ล้านปี ปัจจุบัน
คำศัพท์ในบทความนี้
- Big Bangบิกแบง
- Planck epochยุคพลังค์
- inflationการพองตัวของเอกภพ
- Big Bang nucleosynthesisการสังเคราะห์นิวเคลียสยุคบิกแบง
- recombinationยุครวมตัวของอะตอม
- cosmic dark agesยุคมืดของเอกภพ
- reionizationยุคการแตกตัวเป็นไอออนอีกครั้ง
- Population IIIดาวประชากร III
- age of the universeอายุของเอกภพ
บทความที่เกี่ยวข้อง
- ทฤษฎีบิกแบงเอกภพเริ่มจากสภาวะที่ร้อนและหนาแน่นมากเมื่อราว 13,800 ล้านปีก่อน และขยายตัวมาจนถึงทุกวันนี้
- อินเฟลชัน: เอกภพพองตัวในเสี้ยววินาทีแรกทฤษฎีบิกแบงแบบเดิมตอบไม่ได้ว่าทำไมเอกภพจึงสม่ำเสมอทุกทิศและแบนพอดี ทฤษฎีอินเฟลชันเสนอว่าในเสี้ยววินาทีแรก เอกภพขยายตัวเร็วอย่างเหลือเชื่อ และระลอกควอนตัมเล็ก ๆ ในช่วงนั้นกลายเป็นเมล็ดพันธุ์ของดาราจักรทั้งหมด
- รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของเอกภพแสงที่เก่าแก่ที่สุดในเอกภพ ปล่อยออกมาเมื่อเอกภพอายุราว 380,000 ปี และยังมาถึงเราจากทุกทิศทุกเวลา
- ดาราจักรเกิดและเติบโตได้อย่างไรดาราจักรไม่ได้เกิดขึ้นมาเต็มรูปในทันที มันเริ่มจากก้อนแก๊สเล็ก ๆ ในแอ่งของสสารมืด แล้วค่อย ๆ โตขึ้นด้วยการดึงแก๊สและการชนกันรวมกันตลอดหลายพันล้านปี ทางช้างเผือกของเราเองก็เคยกลืนดาราจักรเล็ก ๆ มาแล้วหลายดวง
- ธาตุต่าง ๆ มาจากไหนไฮโดรเจนในน้ำที่เราดื่มเกิดในบิกแบง คาร์บอนในร่างกายเกิดในดาวฤกษ์ ทองคำในแหวนอาจเกิดจากการชนกันของดาวนิวตรอน บทความนี้ไล่ดูว่าธาตุแต่ละชนิดในตารางธาตุถูกสร้างขึ้นที่ไหนและอย่างไร
- จุดจบของเอกภพ: แข็งตัว ฉีกขาด หรือยุบตัวเอกภพเริ่มต้นจากบิกแบง แล้วจะจบลงอย่างไร คำตอบขึ้นกับว่าพลังงานมืดทำตัวอย่างไรในอนาคต ฉากที่น่าจะเป็นที่สุดคือเอกภพขยายตัวไปเรื่อย ๆ จนดาวดับหมด แต่ก็ยังมีความเป็นไปได้อื่นที่น่าตื่นเต้นกว่า