Pengantar
Pada awalnya, tidak ada apa-apa. Kemudian, sekitar 13,7 miliar tahun lalu, alam semesta terbentuk. Kami masih belum tahu persis kondisi di mana ini terjadi, dan apakah ada waktu sebelum waktu. Tetapi dengan menggunakan pengamatan teleskop dan model fisika partikel, para peneliti telah berhasil mengumpulkan garis waktu kasar dari peristiwa besar dalam kehidupan kosmos. Di sini kita melihat beberapa momen sejarah paling penting dari alam semesta kita, mulai dari masa kanak-kanaknya hingga akhirnya mati.
Ledakan Besar
Semuanya dimulai pada Big Bang, yang "adalah momen dalam waktu, bukan titik di luar angkasa," Sean Carroll, seorang ahli fisika teoretis di Institut Teknologi California, mengatakan kepada Live Science. Secara khusus, itu adalah saat ketika waktu itu sendiri dimulai, instan dari mana semua instance berikutnya telah dihitung. Terlepas dari monikernya yang terkenal, Big Bang tidak benar-benar sebuah ledakan melainkan periode ketika alam semesta sangat panas dan padat dan ruang mulai berkembang ke luar ke segala arah sekaligus. Meskipun model Dentuman Besar menyatakan bahwa alam semesta adalah titik kecil kerapatan tak terhingga yang tak terhingga, itu hanya cara gelombang tangan untuk mengatakan bahwa kita tidak tahu apa yang sedang terjadi saat itu. Keterbatasan matematis tidak masuk akal dalam persamaan fisika, sehingga Big Bang benar-benar merupakan titik di mana pemahaman kita saat ini tentang alam semesta hancur.
Era inflasi kosmik
Trik berikutnya dari alam semesta adalah tumbuh sangat besar dengan sangat cepat. Dalam 0,0000000000000000000000000000001001 pertama (itu adalah angka desimal dengan 30 nol sebelum 1) detik setelah Big Bang, kosmos dapat diperluas dalam ukuran secara eksponensial, memisahkan wilayah-wilayah alam semesta yang sebelumnya berada dalam kontak dekat. Era ini, yang dikenal sebagai inflasi, tetap bersifat hipotetis, tetapi para kosmolog menyukai gagasan itu karena menjelaskan mengapa daerah ruang angkasa yang jauh tampak begitu mirip satu sama lain, walaupun dipisahkan oleh jarak yang sangat jauh. Kembali pada tahun 2014, sebuah tim mengira mereka telah menemukan sinyal ekspansi ini dalam cahaya dari alam semesta awal. Tetapi hasilnya kemudian ternyata menjadi sesuatu yang jauh lebih biasa: mengganggu debu antarbintang.
Plasma quark-gluon
Beberapa milidetik setelah permulaan waktu, alam semesta awal benar-benar panas - kita berbicara antara 7 triliun hingga 10 triliun derajat Fahrenheit (4 triliun dan 6 triliun derajat Celsius) panas. Pada suhu seperti itu, partikel elementer yang disebut quark, yang biasanya terikat erat di dalam proton dan neutron, berkeliaran dengan bebas. Gluon, yang membawa kekuatan fundamental yang dikenal sebagai kekuatan kuat, dicampur dengan quark ini dalam cairan primordial pekat yang meresap ke dalam kosmos. Para peneliti telah berhasil menciptakan kondisi serupa di akselerator partikel di Bumi. Tetapi keadaan sulit untuk dicapai hanya pernah berlangsung beberapa fraksi detik, pada penghancur atom terestrial dan juga di alam semesta awal.
Zaman awal
Ada banyak aksi di tahap waktu berikutnya, yang dimulai sekitar seperseribu detik setelah Big Bang. Ketika kosmos mengembang, ia mendingin, dan segera kondisinya cukup untuk quark untuk bergabung menjadi proton dan neutron. Satu detik setelah Ledakan Besar, kepadatan alam semesta turun cukup banyak sehingga neutrino - partikel fundamental yang paling ringan dan paling tidak berinteraksi - dapat terbang maju tanpa mengenai apa pun, menciptakan apa yang dikenal sebagai latar belakang neutrino kosmik, yang belum terdeteksi oleh para ilmuwan.
Atom pertama
Selama 3 menit pertama kehidupan alam semesta, proton dan neutron menyatu bersama, membentuk isotop hidrogen yang disebut deuterium serta helium dan sejumlah kecil elemen teringan berikutnya, lithium. Tetapi begitu suhu turun, proses ini berhenti. Akhirnya, 380.000 tahun setelah Ledakan Besar, segalanya cukup dingin sehingga hidrogen dan helium dapat bergabung dengan elektron bebas, menciptakan atom netral pertama. Foton, yang sebelumnya mengalami elektron, sekarang dapat bergerak tanpa gangguan, menciptakan latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), peninggalan dari era ini yang pertama kali terdeteksi pada tahun 1965.
Zaman kegelapan
Untuk waktu yang sangat lama, tidak ada apa pun di alam semesta yang memancarkan cahaya. Periode ini, yang berlangsung sekitar 100 juta tahun, dikenal sebagai Zaman Kegelapan Kosmik. Zaman ini tetap sangat sulit untuk dipelajari karena pengetahuan astronom tentang alam semesta hampir seluruhnya berasal dari cahaya bintang. Tanpa bintang, sulit untuk mengetahui apa yang terjadi.
Bintang-bintang pertama
Sekitar 180 juta tahun setelah Big Bang, hidrogen dan helium mulai runtuh menjadi bola-bola besar, menghasilkan suhu neraka di inti mereka yang menyala menjadi bintang-bintang pertama. Alam semesta memasuki periode yang dikenal sebagai Cosmic Dawn, atau reionisasi, karena foton panas yang dipancarkan oleh bintang-bintang dan galaksi awal memecah atom hidrogen netral di ruang antarbintang menjadi proton dan elektron, sebuah proses yang dikenal sebagai ionisasi. Seberapa lama reionisasi berlangsung sulit dikatakan. Karena terjadi begitu awal, sinyalnya dikaburkan oleh gas dan debu, sehingga ilmuwan terbaik dapat mengatakan bahwa itu telah berakhir sekitar 500 juta tahun setelah Big Bang.
Struktur Skala Besar
Di sinilah alam semesta turun ke bisnis, atau setidaknya bisnis yang kita kenal sekarang. Galaksi awal yang kecil mulai bergabung bersama menjadi galaksi yang lebih besar dan, sekitar 1 miliar tahun setelah Big Bang, lubang hitam supermasif terbentuk di pusat-pusatnya. Quasar cerah, yang menghasilkan suar cahaya yang intens yang dapat dilihat dari 12 miliar tahun cahaya, dihidupkan.
Tahun-tahun pertengahan alam semesta
Alam semesta terus berevolusi selama beberapa miliar tahun ke depan. Bintik-bintik dengan kepadatan lebih tinggi dari alam semesta purba secara gravitasi menarik materi ke diri mereka sendiri. Ini perlahan-lahan tumbuh menjadi kelompok galaksi dan untaian panjang gas dan debu, menghasilkan jaring kosmik filamen indah yang dapat dilihat hari ini.
Kelahiran tata surya
Sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, di satu galaksi tertentu, awan gas runtuh menjadi bintang kuning dengan sistem cincin di sekitarnya. Cincin-cincin ini bergabung menjadi delapan planet, ditambah berbagai komet, asteroid, planet kerdil, dan bulan, membentuk sistem bintang yang akrab. Planet ketiga dari bintang pusat berhasil menahan satu ton air setelah proses ini, atau komet-komet itu kemudian mengirimkan banjir es dan air.
