Big Bang'den Sonra İlk Element Nasıl Oluştu?

Büyük Patlama'dan hemen sonra (bir saniyeden çok daha az), evren elementlerin oluşması için hem çok sıcak hem de çok yoğundu. Evren, ilk atom altı parçacıklarının ve daha sonra basit atomların oluşmasına yetecek kadar geniş ve soğuk değildi.

Önce Atom Altı Parçacıklar

Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra, 6-10 saniye sonra nötrinolar*, kuarklar** ve elektronlar oluştu. 10-12 saniye sonra protonlar ve nötronlar...

Big Bang'den yaklaşık 3 dakika sonra, koşullar proton ve nötronların hidrojen çekirdeği oluşturmasına yetecek kadar soğudu. Buna nükleosentez çağı denir. Bu çekirdeklerden bazıları, çok daha küçük miktarlarda olsa da (sadece yüzde birkaçı) helyum oluşturmak için birleşti. Ancak yaklaşık 20 dakika sonra nükleosentez sona erdi ve başka çekirdek oluşamadı.

Bu noktadaki sorun, evreni hâlâ dolduran muazzam ısı ve radyasyon nedeniyle elektronların herhangi bir atom çekirdeğinin etrafındaki yörüngede kalamamalarıydı. Herhangi bir nötr atom oluştuktan kısa bir süre sonra (nötr atomlar sadece aynı sayıda proton ve elektron içerir ve bu nedenle toplam yük taşımazlar), enerjik radyasyonla tekrar parçalandılar.

İlk Element İçin Biraz Daha Beklemek Gerekti

Yaklaşık 380.000 yıl kadar sonra evren yeniden genişledi. Elektronların atom çekirdeği etrafında yörüngede kalmasını sağlayacak koşullar için ortam yeterince soğudu. Bu, rekombinasyonun meydana geldiği zamandır. Evrende oluşan ilk element periyodik tablomuzun ilk elementidir: Hidrojen. Bu element, evren soğuduğunda ve bir atomun oluşumuna izin verecek kadar genişlediğinde sentezlendi. Hidrojen, en basit element olması nedeniyle oluşan ilk elementtir. ^[1]

* Nötrino, elektriksel olarak nötr ve durağan kütlesi çok küçük bir fermiyondur. Spinal temel parçacıktır.

** Kuark, bir temel parçacık türüdür ve maddenin temel bir bileşenidir.