¿Nube de hidrógeno al comienzo del universo?

¿Qué impidió que todo el hidrógeno al comienzo del universo se fusionara en una estrella gigantesca?

¿La parte "bang" del big bang?
Es desconocido. Solo hay teorías que afirman que se estaba expandiendo (postulando la expansión sin conocer la fuerza detrás de ella). Si pasa un millón de años más tarde, podríamos saber la respuesta. Según el conocimiento actual, nada puede expandirse después de colapsar en un todo negro.
Quizá le interese saber que la gran mayoría del hidrógeno del universo todavía no se ha derrumbado en estrellas. Así como el vapor no puede condensarse en gotas de agua por encima del punto de ebullición, el gas caliente no puede acumularse en una estrella sin enfriarse lo suficiente.
@AsphirDom: No se sabe. Solo hay teorías que afirman que se estaba expandiendo (postulando la expansión sin conocer la fuerza detrás de ella). No es verdad. No se requiere fuerza para explicar o mantener la expansión cosmológica. Según el conocimiento actual, nada puede expandirse después de colapsar en un todo negro. Esto es cierto en GR clásico, pero irrelevante, ya que no estamos hablando de agujeros negros. Ver physics.stackexchange.com/questions/3294/…

Respuestas (2)

Hay dos razones:

En primer lugar, la expansión del espacio, que fue rápida en el universo primitivo, separó las fluctuaciones iniciales de densidad en pozos de potencial aislados. La materia oscura y la materia ordinaria luego se acumularon en estos pozos potenciales locales, que eventualmente se convirtieron en cúmulos de galaxias.

En segundo lugar, la temperatura del universo primitivo era muy alta, por lo que los átomos de hidrógeno y helio estaban ionizados. Estos átomos ionizados y electrones libres interactuaron con fotones; básicamente, el universo primitivo era como un plasma. Pero estos fotones ejercieron una presión de radiación sobre la materia: a medida que la materia cae en los pozos de potencial, se calienta y la radiación evita que se comprima más. De hecho, la radiación invierte el movimiento y la materia retrocede.

A medida que el universo se expandía, los fotones perdían energía y la materia podía volver a caer, etc. Este "tira y afloja" entre la materia y la radiación provocaba oscilaciones, y continuó hasta que el universo se enfrió lo suficiente como para que los iones y electrones se combinaran en átomos neutros. . Los fotones luego se desacoplaron de los átomos, y todavía podemos observarlos hoy como el Fondo Cósmico de Microondas. Las oscilaciones están impresas en este CMB como fluctuaciones de temperatura.

Para obtener una descripción detallada de los procesos en el universo primitivo, consulte esta fuente: http://background.uchicago.edu/~whu/intermediate/intermediate.html

Para el primero, ¿no supone esto que, para empezar, el asunto NO se distribuyó uniformemente? ¿Qué explica esto?
A gran escala, la materia se distribuía uniformemente. Pero localmente, hubo perturbaciones muy pequeñas en la densidad. La teoría principal es que estas perturbaciones fueron causadas por fluctuaciones cuánticas al final de la era inflacionaria .
Sí. Diría que es una razón adicional por la que, de hecho, se requeriría una uniformidad total para crear una estrella única de este tipo. Ese es el menos probable de todos los estados dado que requiere un orden perfecto para imponerse en un fondo aleatorio. ¿Por qué uno esperaría tal uniformidad, que implica una entropía mucho más baja que cualquier otro estado anterior? No hay razón para ello.
@ user12811: Tienes el argumento de la entropía al revés. En un sistema gravitatorio, la entropía se maximiza al agrupar los grados de libertad de la materia. Es esencialmente lo opuesto a un gas ideal. De hecho, el universo primitivo estaba en un estado de muy baja entropía, porque los grados de libertad de las ondas gravitacionales no estaban activados, y actualmente no hay explicación para esto.

Pulsar y Chris White han dado buenas explicaciones de por qué la dinámica del universo primitivo no conduciría a la formación de un gran objeto estelar. También hay otro argumento mucho más genérico contra tal proceso, que se reduce a la existencia de horizontes cosmológicos. En un momento dado de la evolución del universo, ha habido partes del universo lo suficientemente alejadas que nunca podrían haber tenido una relación causal; ninguna señal podría haberse propagado entre ellas, incluso a la velocidad de la luz, incluso si la La señal fue emitida inmediatamente después del Big Bang. Si la materia en la región A y la materia en la región B se separan de esta manera, entonces no es posible que se hayan colapsado en el mismo objeto, simplemente porque la relatividad evita que la materia en A y B se unan tan rápido.

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