Introdução
No começo não havia nada. Então, cerca de 13,7 bilhões de anos atrás, o universo se formou. Ainda não sabemos as condições exatas sob as quais isso aconteceu e se houve um tempo antes do tempo. Mas, usando observações do telescópio e modelos da física de partículas, os pesquisadores conseguiram reunir uma linha do tempo aproximada dos principais eventos da vida do cosmos. Aqui vamos dar uma olhada em alguns dos momentos históricos mais importantes do nosso universo, desde a infância até a morte final.
A grande explosão
Tudo começa no Big Bang, que "é um momento no tempo, não um ponto no espaço", disse Sean Carroll, físico teórico do Instituto de Tecnologia da Califórnia, à Live Science. Especificamente, é o momento em que o tempo começou, o instante em que todos os instantes subsequentes foram contados. Apesar de seu apelido bem conhecido, o Big Bang não foi realmente uma explosão, mas um período em que o universo estava extremamente quente e denso e o espaço começou a se expandir para fora em todas as direções ao mesmo tempo. Embora o modelo do Big Bang afirme que o universo era um ponto infinitamente pequeno de densidade infinita, essa é apenas uma maneira ondulatória de dizer que ainda não sabemos o que estava acontecendo. Infinitos matemáticos não fazem sentido nas equações da física, então o Big Bang é realmente o ponto em que nossa compreensão atual do universo se desintegra.
Era da inflação cósmica
O próximo truque do universo era crescer muito, muito rápido. Nos primeiros 0,00000000000000000000000000000000001 (que é um ponto decimal com 30 zeros antes do 1) segundos após o Big Bang, o cosmos poderia ter se expandido exponencialmente em tamanho, afastando áreas do universo que anteriormente estavam em contato próximo. Essa era, conhecida como inflação, permanece hipotética, mas os cosmólogos gostam da ideia, porque explica por que regiões distantes do espaço parecem tão semelhantes umas às outras, apesar de separadas por vastas distâncias. Em 2014, uma equipe pensou ter encontrado um sinal dessa expansão na luz desde o início do universo. Mas os resultados mais tarde acabaram sendo algo muito mais mundano: poeira interestelar interferente.
Plasma de quarks e glúons
Alguns milissegundos após o início dos tempos, o universo primitivo estava realmente quente - estamos falando entre 7 trilhões e 10 trilhões de graus Fahrenheit (4 trilhões e 6 trilhões de graus Celsius) de calor. A essas temperaturas, partículas elementares chamadas quarks, que normalmente estão firmemente ligadas dentro de prótons e nêutrons, vagavam livremente. Os glúons, que carregam uma força fundamental conhecida como força forte, foram misturados com esses quarks em um fluido primordial e salgado que permeava o cosmos. Os pesquisadores conseguiram criar condições semelhantes em aceleradores de partículas na Terra. Mas o estado difícil de alcançar durou apenas algumas frações de segundo, tanto nos esmagadores de átomos terrestres quanto no universo primitivo.
A época inicial
Houve muita ação no próximo estágio, que começou alguns milésimos de segundo após o Big Bang. À medida que o cosmos se expandia, esfriava, e logo as condições eram suficientes para que os quarks se unissem em prótons e nêutrons. Um segundo após o Big Bang, a densidade do universo caiu o suficiente para que os neutrinos - a partícula fundamental mais leve e com menor interação - pudessem voar adiante sem atingir nada, criando o que é conhecido como fundo de neutrinos cósmico, que os cientistas ainda precisam detectar.
Os primeiros átomos
Nos primeiros 3 minutos da vida do universo, prótons e nêutrons se fundiram, formando um isótopo de hidrogênio chamado deutério, bem como hélio e uma pequena quantidade do próximo elemento mais leve, o lítio. Mas uma vez que a temperatura caiu, esse processo parou. Finalmente, 380.000 anos após o Big Bang, as coisas estavam suficientemente legais para que o hidrogênio e o hélio pudessem se combinar com elétrons livres, criando os primeiros átomos neutros. Os fótons, que já haviam colidido com os elétrons, agora podiam se mover sem interferência, criando o fundo cósmico de microondas (CMB), uma relíquia dessa época que foi detectada pela primeira vez em 1965.
A idade das trevas
Por muito tempo, nada no universo emitiu luz. Este período, que durou cerca de 100 milhões de anos, é conhecido como a Idade das Trevas Cósmica. Essa época continua sendo extremamente difícil de estudar, porque o conhecimento dos astrônomos sobre o universo vem quase inteiramente da luz das estrelas. Sem estrelas, é difícil saber o que aconteceu.
As primeiras estrelas
Cerca de 180 milhões de anos após o Big Bang, o hidrogênio e o hélio começaram a colapsar em grandes esferas, gerando temperaturas infernais em seus núcleos que se acenderam nas primeiras estrelas. O universo entrou em um período conhecido como Cosmic Dawn, ou reionização, porque os fótons quentes irradiados pelas primeiras estrelas e galáxias quebraram átomos de hidrogênio neutros no espaço interestelar em prótons e elétrons, um processo conhecido como ionização. Quanto tempo durou a reionização é difícil dizer. Por ter ocorrido tão cedo, seus sinais são obscurecidos por gás e poeira posteriores, de modo que os melhores cientistas podem dizer é que isso acabou em cerca de 500 milhões de anos após o Big Bang.
Estrutura em larga escala
É aqui que o universo se resume aos negócios, ou pelo menos aos negócios familiares que conhecemos hoje. Pequenas galáxias primitivas começaram a se fundir em galáxias maiores e, cerca de um bilhão de anos após o Big Bang, buracos negros supermassivos se formaram em seus centros. Quasares brilhantes, que produzem intensos faróis de luz que podem ser vistos a 12 bilhões de anos-luz de distância, acenderam-se.
Os anos médios do universo
O universo continuou a evoluir nos próximos bilhões de anos. Pontos de maior densidade do universo primordial atraíram gravitacionalmente a matéria para si mesmos. Estes cresceram lentamente em aglomerados galácticos e longos fios de gás e poeira, produzindo uma bela teia cósmica filamentosa que pode ser vista hoje.
Nascimento do sistema solar
Cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, em uma galáxia em particular, uma nuvem de gás desabou sobre uma estrela amarela com um sistema de anéis ao seu redor. Esses anéis se fundiram em oito planetas, além de vários cometas, asteróides, planetas anões e luas, formando um sistema estelar familiar. O terceiro planeta da estrela central conseguiu reter uma tonelada de água após esse processo, ou então os cometas mais tarde forneceram um dilúvio de gelo e água.
