3·10⁵ anys després
Naixement dels àtoms

L’univers existent al cap de pocs segons després del Big Bang es va mantenir més o menys immutable durant 300.000 anys. L’univers ja no era un lloc on es produïssin interaccions violentes entre partícules i els nuclis dels elements lleugers s’anaven refredant i frenant a causa de l’expansió. Els electrons i els fotons, al seu torn, també van disminuir la seva energia, però fins que la temperatura no va arribar a 3.000 K no es van començar a frenar per unir-se als protons i neutrons. Els electrons són les més lleugeres (les més ràpides) de les partícules constituents de la matèria atòmica ordinària i la seva energia a temperatures superiors a 3.000 K era massa elevada per quedar totalment capturats pels nuclis atòmics.

Durant aquests 300.000 anys els fotons (radiació) interactuaven constantment amb els electrons, de manera que l'univers era un medi totalment ionitzat, un gas d’electrons. En un espai així la velocitat dels fotons és pràcticament nul·la. Imaginem-nos un fotó viatjant en aquest jove univers: amb tants electrons lliures cap fotó no podria anar gaire lluny abans de xocar o ser absorbit per un electró, que aleshores guanyaria energia. Els electrons més energètics emetrien fotons, sempre en diferents direccions sense que n’existís una de privilegiada, fotons que de seguida tornarien a reaccionar amb algun electró i així successivament. Fotons i electrons, radiació i matèria estaven lligats.

A una temperatura de 3.000 K els electrons van disminuir la seva energia de tal manera que van quedar capturats pels nuclis atòmics i es van formar els primers àtoms neutres com el deuteri i l’heli. En conseqüència, el gas d’electrons es va diluir, entre cada àtom es va obrir una gran extensió d’espai i els fotons es van trobar de cop i volta lliures per viatjar a grans distàncies. L'univers va esdevenir transparent.

Imatge del WMAP de la radiació de fons còsmica. La sonda detecta diferències de temperatura en la radiació de microones.

Vols jugar?