Эволюция Вселенной

До сих пор остается открытым вопрос о том, что существовало до начала расширения Вселенной. В последнее десятилетие ХХ века развитие космологии и физики элементарных частиц позволило теоретически рассмотреть самый начальный, «сверхплотный» период расширения Вселенной [24, с. 606]. Вслед за первым инфляционным периодом, длившимся 10-36 с, уже в первую секунду температура и давление во Вселенной стали быстро уменьшаться. За это время температура понизилась с 1028 К до 1010 К, и с веществом перестали взаимодействовать всепроникающие нейтрино.

Спустя несколько секунд началась эпоха первичного нуклеосинтеза, когда температура резко упала и из элементарных частиц стали образовываться ядра водорода, гелия. Эпоха первичного нуклеосинтеза продолжалась приблизительно 3 минуты. За это время состав Вселенной изменился. Она стала протонно-гелиевой, состоящей приблизительно на 25% из ядер гелия и на 75% из ядер атомов водорода. После трехминутной эпохи нуклеосинтеза продолжалось спокойное расширение и остывание Вселенной в течение примерно миллиона лет. Унылое и однообразное расширение нарушилось процессом рекомбинации-объединением электронов и ядер в атомы водорода и гелия. В период рекомбинации температура расширяющейся Вселенной упала до 3×103 К.

После завершения эпохи рекомбинации не сразу появились звезды. Еще не было ни звезд, ни галактик, ни других космических объектов: вещество было рассеяно во Вселенной почти равномерно. Причиной возникновения космических крупномасштабных тел стала гравитация. Там, где в результате флуктуаций возникли уплотнения вещества, гравитационные силы возросли чуть больше, чем в местах с меньшей плотностью. Более плотные образования становились еще плотнее. Области с меньшей плотностью становились менее плотными, поскольку вещество уходило из них в области с повышенной гравитацией. В некоторых областях стало происходить уплотнение вещества Вселенной. Появились зародыши будущих галактик и их скоплений.

Доказательством появления неоднородностей послужили следующие экспериментальные данные. В начале 90-х годов ХХ века в России и США были выполнены космические эксперименты «Реликт-2» и «Кобе». Были обнаружены очень маленькие различия температуры реликтового излучения и температуры соседних участков неба. Эти различия указывали на отклонение плотности вещества от среднего значения. Именно вариации плотности вещества Вселенной привели впоследствии к возникновению крупномасштабных структур, скоплений галактик и отдельных галактик. Так возникла и наша Галактика–Млечный Путь, включающий в себя систему звезд, в том числе Солнце со всеми планетами.