Välkommen tillbaka! Förra gången diskuterade vi de första kontroversiella och händelserika stunderna efter vår kosmos. När vi tittar omkring oss idag vet vi att universum i omfånget av bara några miljarder år förvandlades från det blåsande amalgamet av små elementära partiklar till en stor och organiserad vidsträckning som bara vimlar av storskalig struktur. Hur händer något sådant?
Låt oss sammanfatta. När vi slutade var universum en kaotisk soppa av enkel materia och strålning. En foton kunde inte resa så långt utan att stöta på och absorberas av en laddad partikel, spännande den och senare släppas ut, bara för att gå igenom cykeln igen. Efter cirka tre minuter hade omgivningstemperaturen kylts i en sådan utsträckning att dessa laddade partiklar (protoner och elektroner) kunde börja samlas och bilda stabila kärnor.
Men trots den fallande temperaturen var det fortfarande tillräckligt varmt för att dessa kärnor började kombinera till tyngre element. Under de närmaste minuterna tillagade universum olika isotoper av väte-, helium- och litiumkärnor i en process som vanligen kallas big bang-nukleosyntes. När tiden gick och universum expanderade ännu längre fångade dessa kärnor långsamt omgivande elektroner tills neutrala atomer dominerade landskapet. Slutligen, efter cirka 300 000 år, kunde fotoner resa fritt över universum utan att laddade partiklar kommer i deras sätt. Den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen som astronomer observerar idag är faktiskt reliksljuset från just det ögonblicket, sträckt över tiden på grund av universums expansion.
Om du tittar på en bild av CMB (ovan) ser du ett mönster av olika färgade lappar som representerar anisotropier i kosmos bakgrund. Dessa temperaturskillnader härrörde ursprungligen från små kvantfluktuationer som dramatiskt sprängdes i det mycket tidiga universum. Under de närmaste hundra miljoner åren lockade de lite överdrivna regionerna i rymdduken mer och mer materia (både baryoniska - den typen som du och jag är gjorda av - och mörk) under påverkan av allvar. Vissa små regioner blev så småningom så heta och täta att de kunde börja kärnfusion i sina kärnor; alltså, i en känslig dans mellan yttre tyngdkraft och inre tryck, föddes de första stjärnorna. Tyngdkraften fortsatte sedan sin dragning och drog klumpar av stjärnor in i galaxer och senare klumpar sig av galaxer i galaxkluster. Några massiva stjärnor kollapsade i svarta hål. Andra blev så tunga och uppblåsta att de exploderade och spred bitar av metallrikt skräp i alla riktningar. För ungefär 4,7 miljarder år sedan hittade något av detta material sin väg in i bana runt en otydlig huvudsekvensstjärna och skapade planeter i alla storlekar, former och kompositioner - vårt solsystem!
Miljarder år av geologi och evolution senare, här är vi. Och där är resten av universum. Det är en ganska slående historia. Men vad är nästa? Och hur vet vi att all denna teori till och med är nära att rätta? Se till att komma tillbaka nästa gång för att ta reda på det!
