Фотонная эпоха
Часть серии о |
Физическая космология |
---|
В физической космологии фотонная эпоха — это период эволюции ранней Вселенной, когда фотоны доминировали в энергии Вселенной. Эпоха фотонов началась после того, как большинство лептонов и антилептонов были аннигилированы в конце эпохи лептонов , примерно через 10 секунд после Большого взрыва . [1] Атомные ядра были созданы в процессе нуклеосинтеза , который происходил в течение первых нескольких минут фотонной эпохи. До конца фотонной эпохи Вселенная содержала горячую плотную плазму из ядер, электронов и фотонов. [2]
В начале этого периода многие фотоны имели достаточную энергию для фотодиссоциации дейтерия , поэтому образовавшиеся атомные ядра быстро разделились обратно на протоны и нейтроны. К десятисекундной отметке все меньше фотонов высокой энергии было доступно для фотодиссоциации дейтерия, и, таким образом, количество этих ядер начало увеличиваться. В результате процессов ядерного синтеза начали образовываться более тяжелые атомы: тритий, гелий-3 и гелий-4. Наконец, начали появляться следы лития и бериллия. Как только тепловая энергия упала ниже 0,03 МэВ, нуклеосинтез фактически прекратился. Теперь была установлена первоначальная численность, а измеренные количества в современную эпоху позволяют проверить физические модели этого периода. [3]
Спустя 370 000 лет после Большого взрыва температура Вселенной упала до такой степени, что ядра могли соединяться с электронами, образуя нейтральные атомы. В результате фотоны больше не часто взаимодействовали с материей, Вселенная стала прозрачной, космическое микроволновое фоновое излучение возникло формирование структуры , а затем произошло . Ее называют поверхностью последнего рассеяния , поскольку она соответствует виртуальной внешней поверхности сферической наблюдаемой Вселенной . [4]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Временная шкала творения. Архивировано 28 июля 2009 г. в Wayback Machine.
- ^ Нарисон, С. (2015). Частицы и Вселенная: от ионической школы до бозона Хиггса и за его пределами . Всемирная научная издательская компания Pte Limited. п. 219. ИСБН 9789814644709 .
- ^ Боесгаард, AM; Стейгман, Г. (1985). «Нуклеосинтез Большого взрыва: теории и наблюдения». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 23 : 319–378. Бибкод : 1985ARA&A..23..319B . дои : 10.1146/annurev.aa.23.090185.001535 .
- ^ Сажина, О.С.; и др. (май 2008 г.). «Анизотропия космического микроволнового фона, вызванная движущейся прямой космической струной». Журнал экспериментальной и теоретической физики . 106 (5): 878–887. arXiv : 0809.0992 . Бибкод : 2008JETP..106..878S . дои : 10.1134/S1063776108050051 . S2CID 15260246 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Эллдей, Джонатан (2002). Кварки, лептоны и Большой взрыв (Второе изд.). Институт физического издательства. ISBN 978-0-7503-0806-9 .