Concetti Chiave
- Il modello standard descrive la creazione della materia e l'espansione dell'Universo post-Big Bang.
- L'era di Planck rappresenta il periodo immediatamente successivo al tempo zero, in cui l'Universo era una singolarità.
- Circa un secondo dopo il Big Bang, si formarono particelle fondamentali come protoni e neutroni, ma non nuclei atomici.
- La nucleosintesi iniziò nei primi tre minuti, portando alla formazione dei primi nuclei atomici.
- Dopo 300.000 anni, l'Universo si raffreddò abbastanza da permettere la formazione di atomi e delle prime proto galassie.
Indice
Il modello standard del Big Bang
Il modello che i cosmologi utilizzano come riferimento per descrivere le modalità di creazione della materia e le fasi dell’esplosione conseguenti al Big Bang è detto modello standard. Secondo tale modello il momento in cui si è originato l’Universo è detto tempo zero e dovrebbe collocarsi tra 15 e 20 miliardi di anni fa. I cosmologi sono riusciti a ricostruire in modo abbastanza attendibile per via teorica la storia dell’universo a partire da 10 alla – 43 s dopo il tempo zero. Tra il tempo zero e 10 alla -43 s, momento definito come era di Plank, è impossibile sapere cosa sia successo, poiché l’Universo era una singolarità, un sistema che non può essere descritto con delle leggi fisiche, e per il quale è impossibile parlare di spazio e di tempo.
L'espansione dell'universo primordiale
• Al termine dell’era di Planck l’Universo aveva dimensioni infinitesimali, una temperatura dell’ordine di 10 alla 33 K e le forze fondamentali erano unificate.
• Successivamente l’universo cominciò ad espandersi e cominciarono a formarsi delle particelle.
• Poco più di un secondo dopo il Big Bang erano presenti protoni, neutroni, elettroni e fotoni. La temperatura però era ancora troppo elevata per permettere la formazione di veri e propri nuclei atomici.
• Nei tre minuti successivi iniziarono le prime reazioni di fusione e si formarono i nuclei atomici (nucleosintesi).
• Quattro minuti dopo il big Bang l’universo divenne troppo freddo per innescare nuove reazioni di fusione nucleare e la sua composizione non poté modificarsi ulteriormente.
• Nei 300.000 anni successivi proseguì l’espansione.
Formazione delle prime strutture cosmiche
• Dopo 300.000 anni la temperatura scese tanto da permettere la formazione di atomi. Cominciarono a formarsi nebulose di gas nelle quali 2 o 3 milioni di anni dopo l’origine dell’Universo si avviarono i processi di condensazione, che culminarono nella nascita delle prime proto galassie.
Domande da interrogazione
- Qual è il modello utilizzato dai cosmologi per descrivere la creazione dell'Universo?
- Cosa accadde nei primi secondi dopo il Big Bang?
- Quando iniziarono a formarsi le prime proto galassie?
I cosmologi utilizzano il modello standard per descrivere la creazione della materia e le fasi dell'esplosione conseguenti al Big Bang.
Poco più di un secondo dopo il Big Bang erano presenti protoni, neutroni, elettroni e fotoni, ma la temperatura era ancora troppo elevata per la formazione di nuclei atomici.
Le prime proto galassie iniziarono a formarsi 2 o 3 milioni di anni dopo l'origine dell'Universo, quando i processi di condensazione nelle nebulose di gas culminarono.
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