Σημείωση του συντάκτη: Ο Peter Shaver είναι ο συγγραφέας του νέου βιβλίου «Cosmic Heritage - Evolution from the Big Bang to Conscious Life». Μάθετε εδώ πώς μπορείτε να κερδίσετε ένα αντίγραφο!
Το σύμπαν έχει περάσει από μια σειρά διαφορετικών φάσεων. Το πρώτο μέρος του πρώτου δευτερολέπτου είναι κερδοσκοπικό, αλλά η φυσική του τελευταίου μέρους είναι καλά γνωστή σε εμάς. Στα πρώτα λεπτά σχηματίστηκαν τα ελαφρύτερα στοιχεία (υδρογόνο και ήλιο).
Κατά τα επόμενα 380.000 χρόνια το σύμπαν ήταν ένα ζεστό (αλλά πάντοτε ψύξη) πλάσμα ηλεκτρονίων, πυρήνων και φωτονίων. Στα 380.000 χρόνια ήταν αρκετά δροσερό ώστε τα ηλεκτρόνια και οι πυρήνες να συνδυαστούν σε άτομα, σε μια διαδικασία που ονομάζεται ανασυνδυασμός. Τα φωτόνια απελευθερώθηκαν από το πλάσμα και το σύμπαν έγινε διαφανές για πρώτη φορά. Καθώς το σύμπαν ήταν αδιαφανές πριν από τον ανασυνδυασμό και μετά διαφανές, βλέπουμε αυτήν την εποχή ως «τοίχο» και είναι γνωστό ως κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων.
Αυτό που ακολούθησε ήταν μια περίοδος γνωστή ως «κοσμικές σκοτεινές εποχές». Το μόνο φως ήταν εκείνο της ξεθωριασμένης λάμψης του Big Bang, και το θέμα αποτελούταν από τα αρχέγονα στοιχεία και την εξωτική «σκοτεινή ύλη». Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου η βαρυτική άνοδος αργά αλλά σίγουρα παρήγαγε μεγαλύτερες και μεγαλύτερες συγκεντρώσεις ύλης, και όταν αυτές έγιναν αρκετά πυκνές, μπορούσαν να σχηματιστούν πυρηνικές αντιδράσεις και γεννήθηκαν τα πρώτα αστέρια και οι γαλαξίες. Αυτά ανάβουν και ιοντίζουν ξανά το σύμπαν, περίπου 400-500 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, σε αυτό που είναι γνωστό ως «εποχή επαναπροσδιορισμού».
Η δραστηριότητα αυξήθηκε εκθετικά, με αποκορύφωμα την «εποχή quasar» 2-4 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, μια φρενήρη περίοδο χαοτικών σχηματισμών αστεριών και γαλαξιών, αλληλεπιδράσεων γαλαξιών, τεταρτικών κβάζαρ και ραδιο γαλαξιών. Αυτή η δραστηριότητα άρχισε τελικά να διακόπτεται, αν και συνεχίζεται και σήμερα. Η συχνότητα των κβάζαρ σήμερα είναι χίλιες φορές μικρότερη από ό, τι ήταν στο αποκορύφωμα της εποχής του κβάζαρ. Στα 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, το σύμπαν έχει πλέον φτάσει σε μια «αξιοπρεπή μέση ηλικία».
Τα «βαριά στοιχεία» όπως ο άνθρακας και το οξυγόνο, απαραίτητα για τη ζωή όπως το γνωρίζουμε, παράγονται όλα σε αστέρια και αυτή η διαδικασία συνεχίζεται από τότε που σχηματίστηκαν τα πρώτα αστέρια. Κάθε γενιά αστεριών εκτοξεύει πιο βαριά στοιχεία στο διαγαλαξιακό μέσο, έτσι οι αφθονίες των βαριών στοιχείων έχουν συσσωρευτεί με την πάροδο του χρόνου.
Μέχρι τη στιγμή που ο Ήλιος και η Γη σχηματίστηκαν πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια, πάνω από 8,4 δισεκατομμύρια χρόνια σχηματισμός αστεριών και πλανητών είχαν ήδη πραγματοποιηθεί στο σύμπαν. Ο σχηματισμός αστεριών λαμβάνει χώρα ακόμα σήμερα, οπότε συνολικά υπήρχαν πάνω από 13 δισεκατομμύρια χρόνια σχηματισμού αστεριών και πλανητών.
Μεγέθυνση τώρα στον πλανήτη μας, η ζωή ξεκίνησε λίγο μετά τη δημιουργία της ίδιας της Γης, περίπου 3,8 έως 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν (bya). Αλλά για σχεδόν το ήμισυ της ηλικίας της Γης, οι μόνες μορφές ζωής ήταν μικροοργανισμοί όπως τα βακτήρια. Πιο περίπλοκες μορφές ζωής άρχισαν να εμφανίζονται περίπου 1-2 bya. Τα ασπόνδυλα, τα οποία εμφανίστηκαν πριν από 600 εκατομμύρια χρόνια (mya), ήταν οι πρώτες πολυκυτταρικές μορφές ζωής και τα σπονδυλωτά εμφανίστηκαν περίπου 500 mya. Η ζωή εισέβαλε στη γη περίπου 400 mya. Οι δεινόσαυροι κυριάρχησαν από 240 mya μέχρι την εξαφάνισή τους 66 mya, και στη συνέχεια τα θηλαστικά ανέλαβαν σταδιακά. Πολλά είδη ήρθαν και πήγαν. Οι πιο στενοί συγγενείς μας είναι οι χιμπατζήδες, οι οποίοι χωρίζονται από την προγονική μας γραμμή 5-6 mya. όλοι οι πιο πρόσφατοι συγγενείς μας έχουν εξαφανιστεί.
Είναι εκπληκτικό να σκεφτόμαστε πόσο πρόσφατα εμφανίστηκαν οι άνθρωποι στην κοσμική σκηνή. Το είδος μας εμφανίστηκε μόλις περίπου 200.000 χρόνια πριν, οι πρόγονοί μας εμφανίστηκαν από την Αφρική μόλις πριν από 50.000 χρόνια, η γεωργία ξεκίνησε πριν από 10.000 χρόνια και είχαμε σύγχρονη τεχνολογία μόνο τα τελευταία 100 χρόνια! Είμαστε νεοφερμένοι στο σύμπαν.
Γνωρίζουμε τώρα ότι υπάρχουν πλανήτες σε τροχιά γύρω από άλλα αστέρια όπως ο Ήλιος μας, πιθανώς δισεκατομμύρια από αυτούς μόνο στον γαλαξία μας, και δισεκατομμύρια περισσότερο στους δισεκατομμύρια άλλους γαλαξίες. Δεδομένου του τεράστιου χρονοδιαγράμματος του σύμπαντος, κάθε ζωή σε αυτούς τους πλανήτες θα είναι εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια χρόνια περισσότερο ή λιγότερο προχωρημένη από τη ζωή στη Γη. Εάν είναι λιγότερο προηγμένο, σίγουρα δεν θα ήταν σε θέση να επικοινωνήσει μαζί μας. Εάν είναι πιο προηγμένη, η τεχνολογία της θα ήταν πιθανώς εντελώς άγνωστη για εμάς. Ωστόσο, πιθανότατα δεν είμαστε μόνοι στο σύμπαν.
Φυσικά τα χρονοδιαγράμματα που συζητήθηκαν παραπάνω καλύπτουν μόνο το «συμβατικό» σύμπαν από τη Μεγάλη Έκρηξη έως τώρα. Εάν υπήρχε ένα «προϋπάρχον» πολλαπλό σύμπαν, δεν έχουμε ιδέα πόσο μακριά μπορεί να επεκταθεί το «πριν». Και καθώς η επέκταση του σύμπαντος επιταχύνεται, το μέλλον του σύμπαντος μπορεί πράγματι να είναι πολύ μεγάλο: τρισεκατομμύρια σε τρισεκατομμύρια χρόνια.
Ο Peter Shaver απέκτησε διδακτορικό στην αστροφυσική στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ στην Αυστραλία και πέρασε το μεγαλύτερο μέρος της καριέρας του ως ανώτερος επιστήμονας στο Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO), με έδρα το Μόναχο. Έχει συντάξει ή συν-συγγραφεί πάνω από 250 επιστημονικές εργασίες και έχει εκδώσει έξι βιβλία για την αστρονομία και την αστροφυσική.
