Big Bang skoleprosjekt 1STF

Plancktiden

1 CE

Plancktiden definerer innenfor astronomien perioden rett etter big bang(0 til 5,4*10^-44 sekunder), som var preget av kaotiske kvantefluktuasjoner, forskning kan per nå ikke beskrive de fysiske forholdene under denne perioden. Dette vil kreve at vi finner en kvantegravitasjonsteori (SNL.no). Vi kan ikke beskrive de fysiske forholdene i Plancktiden fordi for å gjøre det må vi kunne kombinere Gravitiasjonsteorien og kvanteteorien. Og det har ingen klart å gjøre enda.

Inflasjonsfasen

2

I utgangspunktet var universet i en tilstand med ekstremt høy temperatur og tetthet. Men 10^-35 sekunder etter Big Bang utvidet det seg voldsomt (ndla.no). Dette kalles inflasjonsfasen. Selv om inflasjonsfasen bare varte i 10^-33 sekunder, ekspanderte universet med 10^26 ganger sitt eget volum (SNL.no). Etter Inflasjonsfasen fortsatte utvidelsen av universet i et roligere tempo. Det er denne utvidelsen vi observerer i dag.

Før det har gått et sekund

3

Universet består av elementærpartikler- det som skal bli atomer. Etter et mikrosekund dukket den første hydrogenkjernen opp.(NDLA.no) Før det har gått et sekund etter Big bang, besto universet av kvarker og leptoner, fotoner, elektrosvake kraftpartikler, og andre partikler vi enda ikke har observert enda. Partikler og antipartikler blir dannet, før de går sammen og utsletter hverandre, som føres til at det dannes energi. Dette blir kalt annihilering. Dette skapte nøytroner og protoner.

Ett sekund etter Big Bang

4

Temperaturen er nå lav nok til at elektroner, protoner og nøytroner blir stabile, og det blir dannet enkle deuteriumkjerner som består av et proton og et nøytron.
I tillegg blir temperaturen så lav at universet blir gjennomsiktig for en type partikler som kalles nøytrioner. Dersom vi klarer å observere nøytrioner mer nøyaktig i framtiden, vil vi kunne få verdifull informasjon om denne tidlige fasen.

Tre minutter etter Big Bang

5

Etter de tre første minuttene etter at Big Bang oppstod, begynte de enkleste av atomkjernene å dannes. Dannelsen av atomkjerner som er i følge av kjernereaksjoner kaller vi for nukleosyntese. Kosmisk nukleosyntese førte til at de letteste av grunnstoffene ble dannet, hovedsakelig helium og litt beryllium og litium.

En halvtime etter Big Bang

6

Etter cirka 20 minutter var alt som finnes av hydrogen og helium i universet, dannet.(NDLA.no) Temperaturen har blitt så lav at sammenkoblingen av protoner og nøytroner stopper opp. Den opprinnelige fordelingen av grunnstoffer i universet stammer fra denne fasen. Universet er ugjennomsiktig, omtrent som tåke fordi den elektromagnetiske strålingen ikke slipper fram fordi elektronene ikke er bundet til atomkjernene.

380 000 år etter Big Bang

7

Etter cirka 380 000 år hadde temperaturen sunket så mye at elektronene ble fanget inn av de positive atomkjernene, og vi fikk nøytrale atomer(ndla.no)

9,3 millioner år etterpå

8

Rundt 10 til 200 millioner år etter universets begynnelse, ble de første stjernene skapt av store lommer av gass.(norske romsenter) Seinere har stjerner organisert seg i galakser, og etter 9,3 milliarder år ble solsystemet og jorda til.

400 millioner år etter big bang

9

Etter hvert som tida gikk, samlet partiklene seg i større og større himmelobjekter på grunn av tiltrekkende gravitasjonskrefter. Når massen blir stor nok, blir temperaturen så høy at himmelobjektet begynner å lyse. Da er det dannet en stjerne. Dette skjedde 400 millioner år etter Big Bang. Fram til da var universet helt mørkt.(ndla)

13,8 milliarder år etter Big Bang

10

I 1929 tok Edwin Hubble et stort skritt i retning av å forklare dette. Han fant ut at alle fjerne galakser beveger seg fra hverandre. Farten øker proporsjonalt med avstanden. Det måtte bety at universet utvider seg med tida. Så hvis vi går motsatt vei, altså tilbake i tid, vil universet bli mindre og mindre, og til slutt ende opp i et punkt.
Big Bang teorien står sterkest i dag basert på observasjoner:
- Galakser fjerner seg fra oss
- Bakgrunnsstråling
- Fordeling av grunnstoffer i universet