به گزارش گروه وبگردی حیات؛ ویدئوی دوران تاریکی جهان که جهان را در طول زمان نشان می دهد، که با تعداد زیادی کهکشان در حال حاضر شروع می شود و آنها تا یک نقطه نارنجی در حال کاهش هستند.

قرون وسطی کیهانی چیست؟ 

"عصر تاریک کیهانی" به دوره ای در جهان اولیه اشاره دارد که منابع نور در مه غلیظی از گاز هیدروژن خنثی پوشیده شده بودند. در حالی که نور اکنون می تواند در تمام جهات در سراسر جهان حرکت کند و آن را شفاف کند، جهان اولیه در هیدروژن پوشانده شده بود که نور ساطع شده از اولین ستارگان و منابع تابش را جذب می کرد.

برای 380000 سال اول پس از بیگ بنگ، تمام ماده و انرژی به صورت یک توپ در حال انبساط بسیار داغ و متراکم از پلاسمای یونیزه شده وجود داشت. در این مرحله، برخورد بین ذرات زیر اتمی در این سوپ پرانرژی مانع از به دست آوردن الکترون برای تشکیل اتم های پایدار توسط ذرات شد. با این حال، هنگامی که جهان به اندازه کافی منبسط و سرد شد، ذرات زیر اتمی توانستند الکترون ها را برای تشکیل اتم های هیدروژن خنثی به دست آورند و عصر تاریک کیهانی آغاز شد.

با این حال، هنگامی که ستارگان به اندازه کافی متولد شدند، نور فرابنفش آنها در نهایت تمام هیدروژن موجود در فضای بین ستاره ای را یونیزه کرد و به فوتون ها اجازه داد آزادانه در تمام جهات در سراسر جهان حرکت کنند، بدون اینکه توسط هیدروژن خنثی جذب یا پراکنده شوند. اخترفیزیکدانان از طریق ترکیبی از شبیه سازی ها و مشاهدات تخمین زده اند که عصر تاریک کیهانی 380000 سال پس از انفجار بزرگ آغاز شده است. فرآیندهایی که تصور می‌شود عصر تاریک کیهانی را به پایان رسانده است، تقریباً 680 میلیون سال پس از بیگ بنگ آغاز شده و تقریباً 1.1 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ به پایان رسیده است.

دوران تاریک کیهانی چقدر طول کشید؟

در حالی که به طور کلی پذیرفته شده است که عصر تاریک کیهانی 380000 سال پس از انفجار بزرگ، زمانی که اولین اتم‌های هیدروژن خنثی شکل گرفتند، آغاز شد، دقیقاً زمان پایان این دوره هنوز موضوع بحث است. فرآیندهای یونیزه شدن مجدد، که در آن ستارگان عظیم اولیه در کیهان، نور فرابنفش را به کیهان فرستادند، احتمالاً چندین میلیون سال طول کشید تا ستارگان بیشتری از تاریکی کیهانی بیرون آمدند. مشاهدات کهکشان های اولیه نشان می دهد که شروع یونیزاسیون تقریباً 680 میلیون سال پس از انفجار بزرگ آغاز شده است، در حالی که یونیزاسیون کامل جهان مرئی احتمالاً حدود 1.1 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ تکمیل شده است.

عصر تاریک جهان چیست؟

عبارت "عصر تاریک جهان" به مرحله ای از جهان اولیه اشاره دارد که در تاریکی پوشیده شده بود. در اوایل جهان، نور فرابنفش نمی توانست آزادانه مسافت های طولانی را طی کند، زیرا توسط ابرهای متراکم اتم های هیدروژن خنثی جذب و پراکنده می شد.

چه چیزی باعث شد که دوران تاریک کیهانی به پایان برسد؟

پایان دوران تاریک کیهانی یک فرآیند تدریجی بود. نواحی متراکم‌تر از گاز هیدروژن خنثی در کیهان اولیه در نهایت به‌طور گرانشی فرو ریختند و ستاره‌های پرجرم - اولین ستارگان جهان - را تشکیل دادند. این ستارگان مقادیر زیادی نور فرابنفش را به جهان مجاور فرستادند، اما تا زمانی که ستارگان و پیش کهکشان‌ها در جهان اولیه فراوان بودند، نور فرابنفش کافی به فضا گسیل شد تا به طور کامل تمام هیدروژن خنثی موجود در فضای بین ستاره‌ای را دوباره یونیزه کند.

ظهور هیدروژن

با ظهور هیدروژن در جهان ، شروع قرون تاریک کیهانی به وجود آمد. بیگ بنگ داغ بود. اما زمانی که به پلاسمای متراکم پروتون ها، الکترون ها و دیگر ذرات زیراتمی به دلیل انبساط جهان فضای کافی برای خنک شدن داده شد، این الکترون ها و پروتون ها می توانند با هم جمع شوند و اتم ها را به شکل مقدار زیادی هیدروژن و کمی هلیوم تشکیل دهند.

اگرچه وفور کهکشانی هیدروژن در نهایت اولین ستارگان و کهکشان‌ها را به وجود آورد، اما جذب این هیدروژن اولیه فرکانس‌های مختلف نور در طیف الکترومغناطیسی، جهان نوجوان را مات کرد.

با این حال، هنگامی که کوره های همجوشی اولین ستارگان و کهکشان ها در سراسر جهان گسترده شدند، تابش فرابنفش پرانرژی به اندازه کافی - فوتون ها - به فضای بین ستاره ای گسیل شد تا اتم های هیدروژن خنثی را از الکترون های آنها جدا کند. اکنون، به جای جذب شدن توسط این اتم های هیدروژن حامل الکترون، این فوتون های پرانرژی آزاد شدند تا مسافت های زیادی را در سراسر جهان طی کنند.

اولین ستاره ها و کهکشان ها

دو خوشه نور درخشان، رگه‌های بنفش را بر روی یک بوم سیاه منتشر می‌کنند

برداشت یک هنرمند از کهکشانهای ستاره دار در جهان اولیه ، که از مواد اولیه برای شکل گیری ستاره از طریق رشته های موجود در وب کیهانی تغذیه می شود.

ستاره شناسان تخمین می زنند که اولین ستارگان و کهکشان ها در طول 500 میلیون سال اول تاریخ کیهانی شروع به ظهور کردند. این جمعیت ستاره های اولیه وظیفه توزیع اولین عناصر سنگین در سراسر کیهان و ایجاد روند مجدد مجدد را داشتند که به نور اجازه می داد تا از طریق فضا حرکت کند.

دوربین مادون قرمز نزدیک در تلسکوپ فضایی جیمز وب ، به اخترشناسان دسترسی بی سابقه ای برای مشاهده این ساختارها در اوایل جهان فراهم کرده است ، و چند شگفتی به وجود آمده است. مشاهدات این کهکشان های اولیه نشان می دهد که آنها به طور قابل توجهی درخشان تر از مدل های تشکیل کهکشان پیش بینی شده بودند. یک توضیح این است که این کهکشان های اولیه پر از ستارگان بسیار بزرگ و بسیار داغ بودند.

نگاهی به دوران تاریک کیهانی

توانایی ما برای انجام مشاهدات کیهان در دوران تاریکی کیهانی توسط چند مانع آشکار محدود شده است. برای اولین بار، هوا تاریک بود، و منابع نور توسط ابرهای متراکم هیدروژن از آن زمان مسدود شده بودند. با این حال ، اخترشناسان و کیهان شناسان فکر می کنند که ممکن است روزی بتوانیم برخی از نور را از این دوره در اوایل جهان مشاهده کنیم - یعنی امواج رادیویی که توسط گاز هیدروژن ساطع می شود.

امواج رادیویی با این بزرگی را فقط از فضا می‌توان مشاهده کرد، زیرا جو زمین آنها را مسدود می‌کند. با این حال، روزی، یک رصدخانه مستقر در ماه می تواند به زمانی نگاه کند که کیهان به طور قابل توجهی متفاوت از حالت فعلی به نظر می رسید. ستاره شناسان نشان داده اند که یک رصدخانه رادیویی مبتنی بر ماه می تواند نمایی وسوسه انگیز از عصر تاریک کیهانی ارائه دهد.