p A velocidade da luz nos dá uma ferramenta incrível para estudar o universo. Porque a luz viaja apenas 300, 000 quilômetros por segundo, quando vemos objetos distantes, estamos olhando para trás no tempo. p Você não está vendo o sol como ele é hoje, você está vendo um sol de 8 minutos. Você está saindo com Betelgeuse de 642 anos. Andrômeda, com 2,5 milhões de anos. Na verdade, você pode continuar fazendo isso, olhando mais longe, e mais fundo no tempo. Uma vez que o universo está se expandindo hoje, estava mais perto no passado.

p Execute o relógio do universo para trás, desde o começo, e você chega a um lugar que era mais quente e denso do que é hoje. Tão denso que todo o universo logo após o Big Bang era apenas uma sopa de prótons, nêutrons e elétrons, com nada os mantendo juntos.

p Na verdade, uma vez que se expandiu e esfriou um pouco, o universo inteiro era tão quente e denso quanto o núcleo de uma estrela como o nosso sol. Estava frio o suficiente para que átomos ionizados de hidrogênio se formassem.

p Porque o universo tem as condições do núcleo de uma estrela, tinha temperatura e pressão para realmente fundir hidrogênio em hélio e outros elementos mais pesados. Com base na proporção desses elementos que vemos no universo hoje:74% de hidrogênio, 25% de hélio e 1% diversos, sabemos quanto tempo o universo esteve nesta condição de "todo o universo é uma estrela".

p Durou cerca de 17 minutos. De 3 minutos após o Big Bang até cerca de 20 minutos após o Big Bang. Naqueles poucos, momentos curtos, os palhaços juntaram todo o hélio de que precisariam para nos assombrar com uma vida inteira de animais de balão.

p O processo de fusão gera fótons de radiação gama. No centro do nosso sol, esses fótons saltam de átomo em átomo, eventualmente fazendo seu caminho para fora do núcleo, através da zona radiativa do sol, e, eventualmente, no espaço. Esse processo pode levar dezenas de milhares de anos. Mas no início do universo, não havia nenhum lugar para esses fótons primordiais de radiação gama irem. Todo lugar estava mais quente, universo denso.

p O universo continuava a se expandir, e finalmente, apenas algumas centenas de milhares de anos após o Big Bang, o universo finalmente estava frio o suficiente para que esses átomos de hidrogênio e hélio atraíssem elétrons livres, transformando-os em átomos neutros.

p Este foi o momento da primeira luz no universo, entre 240, 000 e 300, 000 anos após o Big Bang, conhecida como Era da Recombinação. A primeira vez que os fótons puderam descansar por um segundo, anexado como elétrons a átomos. Foi neste ponto que o universo deixou de ser totalmente opaco, para transparente.

p E esta é a luz mais antiga possível que os astrônomos podem ver. Vá em frente, diga comigo:a radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Como o universo vem se expandindo ao longo dos 13,8 bilhões de anos de então até agora, os primeiros fótons foram esticados, ou deslocado para o vermelho, da luz ultravioleta e visível na extremidade de microondas do espectro.

p Se você pudesse ver o universo com olhos de micro-ondas, você veria aquela primeira explosão de radiação em todas as direções. O universo celebrando sua existência.

p Depois da primeira rajada de luz, tudo estava escuro, não havia estrelas ou galáxias, apenas enormes quantidades desses elementos primordiais. No início desta idade das trevas, a temperatura de todo o universo era de cerca de 4000 kelvin. Compare isso com o kelvin de 2,7 que vemos hoje. No final da idade das trevas, 150 milhões de anos depois, a temperatura era de 60 Kelvin mais razoáveis.

p Pelos próximos 850 milhões de anos ou mais, esses elementos se juntaram em estrelas monstruosas de hidrogênio e hélio puros. Sem elementos mais pesados, eles estavam livres para formar estrelas com dezenas ou mesmo centenas de vezes a massa do nosso próprio sol. Estas são as estrelas da População III, ou as primeiras estrelas, e ainda não temos telescópios poderosos o suficiente para vê-los. Os astrônomos estimam indiretamente que essas primeiras estrelas se formaram cerca de 560 milhões de anos após o Big Bang.

p Então, aquelas primeiras estrelas explodiram como supernovas, estrelas mais massivas se formaram e explodiram também. É muito difícil imaginar como deve ter sido aquela época, com estrelas explodindo como fogos de artifício. Mas sabemos que era tão comum e tão violento que iluminou todo o universo em uma era chamada de reionização. A maior parte do universo era plasma quente.

p O universo primitivo era quente e horrível, e não havia muitos dos elementos mais pesados ​​dos quais a vida como a conhecemos depende. Apenas pense nisso. Você não pode obter oxigênio sem fusão em uma estrela, até mesmo várias gerações. Nosso próprio sistema solar é o resultado de várias gerações de supernovas que explodiram, semeando nossa região com elementos cada vez mais pesados.

p Como mencionei anteriormente no artigo, o universo esfriou de 4.000 kelvin para 60 kelvin. Cerca de 10 milhões de anos após o Big Bang, a temperatura do universo era de 100 C, o ponto de ebulição da água. E então, 7 milhões de anos depois, baixou para 0 C, o ponto de congelamento da água.

p Isso levou os astrônomos a teorizar que por cerca de 7 milhões de anos, a água líquida estava presente em todo o universo ... em todos os lugares. E onde quer que encontremos água líquida na Terra, encontramos vida.

p Então é possível, possível que a vida primitiva pudesse ter se formado com o universo tinha apenas 10 milhões de anos. O físico Avi Loeb chama isso de época habitável do universo. Sem provas, mas é uma ideia muito legal de se pensar.

p Eu sempre acho absolutamente alucinante pensar que ao nosso redor, em todas as direções, está a primeira luz do universo. Demorou 13,8 bilhões de anos para chegar até nós, e embora precisemos de olhos de micro-ondas para realmente ver, Está lá, em todos os lugares.