#Ранняя ВселеннаяРанняя ВселеннаяИсследуйте Области знанийУ нас представлены тысячи статейТегРанняя ВселеннаяРанняя ВселеннаяНайденo 16 статейСтруктурные элементы материиСтруктурные элементы материи Космическая плазмаКосми́ческая пла́зма, плазма в космическом пространстве и населяющих его объектах. Возникла в первые микросекунды рождения Вселенной после Большого взрыва и ныне является наиболее распространённым состоянием вещества в природе, составляя 95 % от массы Вселенной (без учёта тёмной материи и тёмной энергии). По свойствам, зависящим от температуры и плотности вещества, и по направлениям исследования космическую плазму можно разделить на следующие виды: кварк-глюонная (ядерная), галактическая (плазма галактик и галактических ядер), звёздная (плазма звёзд и звёздных атмосфер), межпланетная и магнитосферная. Космическая плазма может находиться в равновесном и неравновесном состояниях, может быть идеальной и неидеальной. Космическая плазма удалённых объектов исследуется дистанционными спектральными методами с помощью оптических телескопов, радиотелескопов, внеатмосферных рентгеновских и гамма-телескопов. Прямые измерения параметров космической плазмы в пределах Солнечной системы проводятся с помощью приборов, установленных на ракетах и космических аппаратах.Внегалактические объекты Крупномасштабная структура ВселеннойКрупномасшта́бная структу́ра Вселе́нной, строение Вселенной на масштабах, существенно превышающих размеры отдельных галактик, т. е. от нескольких мегапарсек до сотен мегапарсек. Отдельные галактики при этом выступают как «пробные частицы»; объекты меньших размеров в космологии не рассматриваются. Крупномасштабная структура Вселенной состоит из скоплений и сверхскоплений галактик, филаментов и гигантских «стенок», образованных галактиками, между которыми находятся большие пустоты, почти не содержащие галактик, – войды. Крупномасштабная структура Вселенной сформировалась из первичных возмущений плотности вещества в результате гравитационной неустойчивости.Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве Барионная асимметрия ВселеннойБарио́нная асимме́трия Вселе́нной, наличие во Вселенной вещества и отсутствие антивещества. В лабораторных экспериментах на ускорителях частиц кварки и антикварки всегда рождаются в равных количествах. Однако, если бы в ранней Вселенной кварков и антикварков изначально было поровну, то в ходе расширения и остывания Вселенной они аннигилировали бы между собой и современная Вселенная содержала бы в основном только фотоны, а вещество было бы представлено очень разреженным газом из протонов и антипротонов. Поэтому вопрос о причине возникновения изначального небольшого избытка вещества над антивеществом представляет собой важную и по состоянию на 2022 г. нерешённую проблему. Согласно идее А. Д. Сахарова, для этого имеются 3 необходимых условия: нарушение С-инвариантности и CP-инвариантности, несохранение барионного числа, нарушение термодинамического равновесия в ранней Вселенной. Вопрос о причинах барионной асимметрии Вселенной, определяемых этими тремя условиями, не решается в рамках Стандартной модели физики элементарных частиц.Модельные объекты Абсолютно чёрное телоАбсолю́тно чёрное те́ло, термин в теории излучения, означающий объект, который полностью поглощает падающее на его поверхность электромагнитное излучение вне зависимости от спектрального состава, поляризации, температуры и угла падения излучения. Поглощательная способность абсолютно чёрного тела во всём спектральном диапазоне излучения равна единице. Его излучение является равновесным и описывается законами Вина, Стефана – Больцмана и Планка. В качестве моделей абсолютно чёрных тел могут рассматриваться полость Гельмгольца, рог Вуда, некоторые астрофизические объекты.Термины Поверхность последнего рассеянияПове́рхность после́днего рассе́яния, сферическая поверхность, в центре которой находится наблюдатель и которая является источником реликтового излучения. Это единственный источник излучения, который окружает наблюдателя со всех сторон. Все исследуемые космические объекты находятся внутри поверхности последнего рассеяния. Наблюдаемое реликтовое излучение было испущено первичной плазмой в эпоху рекомбинации, около 380 тыс. лет после Большого взрыва, когда электроны связались (рекомбинировали) с атомными ядрами лёгких химических элементов в электрически нейтральные атомы, в результате чего фотоны получили возможность распространяться свободно. Красное смещение поверхности последнего рассеяния составляетКосмологические эпохи Инфляционная стадия расширения ВселеннойИнфляцио́нная ста́дия расшире́ния Вселе́нной, гипотетическая стадия крайне быстрого расширения ранней Вселенной, предположительно имевшая место на самом раннем этапе её эволюции, когда её возраст составлял от 10–43 до 10–37 с или немного больше. Эта стадия характеризуется почти экспоненциальным ростом всех пространственных масштабов и увеличением объёма Вселенной на много порядков за ничтожно малые доли секунды. Существует несколько теоретических моделей, описывающих эту стадию и объясняющих её возникновение. В большинстве моделей причиной инфляции считается особое скалярное поле (инфлатон) с отрицательным давлением, которое порождало гравитационное отталкивание и тем самым заставляло раннюю Вселенную расширяться с очень большим ускорением. Предположение о наличии инфляционной стадии в эволюции Вселенной позволяет решить ряд космологических проблем, таких как проблема плоскостности, проблема горизонта, физическая причина расширения Вселенной, спектр начальных флуктуаций плотности и первичных гравитационных волн (первичных возмущений), расширение по закону Хаббла.Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве Анизотропия реликтового излученияАнизотропи́я рели́ктового излуче́ния, безразмерная относительная разница температуры реликтового излучения в разных направлениях на небе. Реликтовое излучение однородно и изотропно с точностью до 0,1 % и имеет среднюю температуру Однако в разных направлениях на небе имеются небольшие неоднородности температуры, составляющие Существует несколько причин их возникновения:Внегалактические объекты Реликтовое излучениеРели́ктовое излуче́ние, космическое электромагнитное излучение, имеющее спектр абсолютно чёрного тела с температурой . Даёт основной вклад в интенсивность фонового излучения Вселенной в диапазоне сантиметровых, миллиметровых и субмиллиметровых длин волн; характеризуется высокой степенью изотропии (интенсивность одинакова во всех направлениях с точностью 10–5). Открытие реликтового излучения подтвердило теорию горячей Вселенной. Согласно этой теории, реликтовое излучение образовалось на ранней стадии эволюции Вселенной, когда произошла рекомбинация протонов и электронов с образованием электрически нейтральных атомов водорода, после чего электромагнитное излучение стало распространяться во Вселенной почти свободно. В ходе последующего расширения Вселенной температура излучения продолжала падать с сохранением планковского спектра. Реликтовое излучение обладает слабой анизотропией и частичной поляризацией, измерение которых позволяет определять значения космологических параметров и делать некоторые выводы о ранних стадиях эволюции Вселенной, в частности о свойствах первичных возмущений.Научные теории, концепции, гипотезы, модели Теория Большого взрываТео́рия Большо́го взры́ва, теория расширяющейся горячей Вселенной. В её основе лежит космологическая модель Фридмана, описывающая однородную и изотропную Вселенную. Согласно теории Большого взрыва (в сочетании с последними данными наблюдений), расширение Вселенной началось около 13,8 млрд лет назад из состояния космологической сингулярности, при этом Вселенная находилась в однородном, изотропном, сверхплотном и горячем состоянии. В ходе расширения плотность и температура Вселенной падали, вследствие чего состояние материи претерпело ряд качественных изменений. В первые доли секунды после начала расширения имели место электрослабый переход (разделение электрослабого взаимодействия на электромагнитное и слабое), конфайнмент кварков и рождение барионов. Затем в течение первых нескольких минут в результате термоядерных реакций образовались атомные ядра лёгких химических элементов – водорода, гелия и лития, включая их изотопы (первичный нуклеосинтез). На ранних этапах эволюции Вселенной вещество и электромагнитное излучение находились в состоянии теплового равновесия. Через 380 тыс. лет после начала расширения электроны были захвачены атомными ядрами, и образовались электрически нейтральные атомы, вследствие чего вещество стало прозрачным для электромагнитного излучения. С тех пор это первичное излучение распространяется почти свободно, остывая по мере расширения Вселенной, и в настоящее время наблюдается как реликтовое излучение. В течение следующего миллиарда лет из первичных возмущений вследствие гравитационной неустойчивости образовались первые звёзды, галактики и крупномасштабная структура Вселенной.Космологические параметры Космологические параметрыКосмологи́ческие пара́метры, глобальные параметры Вселенной, которые характеризуют её состав и динамику и определяются либо непосредственно по наблюдательным данным, либо выводятся из них. Основными космологическими параметрами являются: параметр Хаббла; космологический параметр замедления; параметр плотности Вселенной, равный отношению суммарной средней плотности Вселенной к критической плотности (аналогичные параметры плотности вводятся и для каждого компонента Вселенной по отдельности – для барионного вещества, излучения, тёмной материи и тёмной энергии); параметр уравнения состояния тёмной энергии, связывающий её давление и плотность. 12
