Universi nuk nisi si një shpërthim që ndodhi në një pikë të zbrazët të hapësirës. Sipas modelit kozmologjik më të pranuar, vetë hapësira u zgjerua nga një gjendje jashtëzakonisht e nxehtë dhe e dendur rreth 13,8 miliardë vjet më parë. Që prej atij çasti të hershëm, kozmosi është ftohur, është zmadhuar dhe është organizuar gradualisht në yje, galaktika dhe re gjigante gazi.
Historia e tij nuk është një rrëfim i përfunduar. Teleskopët modernë po shohin gjithnjë e më pranë agimit kozmik, ndërsa hartat tredimensionale të miliona galaktikave matin mënyrën se si zgjerimi ka ndryshuar. Disa rezultate përforcojnë modelin ekzistues; të tjera ngrenë pyetje për natyrën e energjisë së errët dhe ritmin me të cilin zgjerohet hapësira.
Fillimi i nxehtë dhe inflacioni kozmik
Në fraksionet e para të sekondës, universi mendohet se kaloi nëpër një fazë të quajtur inflacion kozmik. Gjatë saj, hapësira u zmadhua me një ritëm ekstrem. Kjo ide ndihmon në shpjegimin pse kozmosi duket pothuajse i njëtrajtshëm dhe gjeometrikisht i sheshtë në shkallë të mëdha.
Shkencëtarët ende nuk e dinë se çfarë e shkaktoi inflacionin, çfarë mund të ketë ekzistuar përpara tij apo nëse pyetja “përpara” ka kuptim fizik në ato kushte. Big Bengu përshkruan zhvillimin e hershëm të universit, por nuk jep ende një përgjigje të plotë për origjinën përfundimtare të gjithçkaje.
Pasi faza inflacionare përfundoi, energjia u shndërrua në një përzierje tepër të nxehtë grimcash dhe rrezatimi. Brenda minutave të para u formuan bërthamat e hidrogjenit dhe heliumit, së bashku me sasi shumë të vogla litiumi. Elementet më të rënda nuk mund të krijoheshin ende, sepse temperatura dhe dendësia po ndryshonin me shpejtësi.
Drita më e hershme dhe epoka e errët
Rreth 380 mijë vjet pas fillimit, temperatura ra mjaftueshëm që elektronet të bashkoheshin me bërthamat dhe të formonin atome neutrale. Drita nuk pengohej më vazhdimisht nga grimcat e lira dhe nisi të udhëtonte nëpër hapësirë. Gjurmët e saj ruhen sot si rrezatimi kozmik i sfondit, pamja më e hershme që mund të merret nga universi foshnjor.
Pas kësaj erdhi një periudhë e njohur si epoka e errët. Nuk kishte ende yje që të ndriçonin hapësirën. Ekzistonin kryesisht hidrogjen, helium dhe shpërndarje të vogla të materies, të cilat u dendësuan nën ndikimin e gravitetit.
Pabarazitë fillestare, në fillim tepër të vogla, u rritën. Në zonat më të dendura u mblodh më shumë gaz, temperatura u ngrit dhe nisi shkrirja bërthamore. Kështu u ndezën yjet e parë, më masivë dhe më jetëshkurtër se shumica e yjeve të sotëm.
Nga yjet e parë te galaktikat
Yjet e hershëm ndryshuan përbërjen e kozmosit. Në brendësi të tyre u krijuan elemente më të rënda, ndërsa shpërthimet yjore i shpërndanë ato në hapësirë. Karboni, oksigjeni dhe hekuri u bënë lënda bazë për brezat e ardhshëm të yjeve, planetëve dhe, shumë më vonë, jetës.
Rrezatimi i yjeve dhe galaktikave të para nisi procesin e rijonizimit, duke e bërë gazin ndërgalaktik gjithnjë e më transparent. Vëzhgimet më të fundit kanë konfirmuar galaktikën MoM-z14 ashtu siç ishte vetëm rreth 280 milionë vjet pas Big Bengut. Objekte të tilla duken më të ndritshme dhe më të zhvilluara nga sa parashikonin disa modele, duke ngritur pyetje për shpejtësinë me të cilën u formuan strukturat e para.
Galaktikat e vogla u bashkuan, u rritën dhe krijuan sisteme më të mëdha. Graviteti i organizoi ato në grupe, grumbuj dhe filamente të gjata, duke formuar rrjetën kozmike. Mes këtyre strukturave ndodhen zbrazëtira të mëdha me shumë pak materie.
Materia e errët dhe energjia e errët
Gjithçka që shohim drejtpërdrejt, nga yjet te planetët, përbën vetëm rreth pesë për qind të përmbajtjes kozmike. Pjesa tjetër përshkruhet kryesisht si materie e errët dhe energji e errët.
Materia e errët nuk lëshon dritë, por prania e saj kuptohet nga ndikimi gravitacional mbi galaktikat, grumbujt dhe përkuljen e rrezeve të dritës. Ajo duket se ka shërbyer si një skelet i padukshëm mbi të cilin u ndërtuan strukturat.
Energjia e errët lidhet me përshpejtimin e zgjerimit kozmik, i cili nisi të bëhej dominues disa miliardë vjet më parë. Për një kohë të gjatë ajo është trajtuar si një madhësi e pandryshueshme. Megjithatë, analizat e hartave tredimensionale kanë dhënë sinjale se ndikimi i saj mund të evoluojë me kohën. Kjo mundësi mbetet e pakonfirmuar.
Eksperimenti DESI ka përfunduar zonën e planifikuar, duke hartëzuar më shumë se 47 milionë galaktika dhe kuazarë. Ndërkohë, vrojtimet e Euclid po regjistrojnë miliona galaktika dhe po studiojnë shpërndarjen e materies në shkallë të gjerë. Këto të dhëna synojnë të tregojnë më qartë se si graviteti, materia e padukshme dhe zgjerimi kanë formësuar historinë kozmike.
Pyetjet që mbeten të hapura
Një nga problemet kryesore është “tensioni i Hubble-it”. Matjet e zgjerimit në universin e afërt japin vlera më të larta se ato që përftohen nga rrezatimi kozmik i sfondit dhe modeli i hershëm kozmologjik. Diferenca mund të vijë nga ndonjë efekt i panjohur në matje, por mund të tregojë edhe se modelit standard i mungon një përbërës fizik.
Fati përfundimtar varet nga sjellja e energjisë së errët. Nëse zgjerimi vazhdon të përshpejtohet, galaktikat e largëta do të ndahen gjithnjë e më shumë dhe kozmosi do të bëhet gradualisht më i ftohtë e më i zbrazët. Skenarë të tjerë janë teorikisht të mundshëm, por të dhënat aktuale nuk lejojnë një parashikim përfundimtar.
Universi që vëzhgohet sot është rezultat i miliarda viteve ndryshim: nga grimcat elementare te rrjeta kozmike, nga errësira fillestare te miliarda galaktika. Sa më larg shohin teleskopët, aq më qartë bëhet se historia e origjinës dhe evolucionit të tij ende përmban kapituj të pazbuluar.