宇宙中有数十亿个星系和数万亿颗恒星，还有无数的行星、卫星、小行星、彗星、尘埃和气体云。 所有这些天体的组成部分是什么？ 他们来自哪里？
氢是宇宙中最常见的元素，其次是氦，它们一起构成了几乎所有的常规物质。 然而，常规物质仅占宇宙的一小部分，大约为 5%。 宇宙的其余部分是由看不见的物质组成的，只能通过间接方法探测到。
主要是氢
这一切都始于大约138亿年前的一次大爆炸，当时极其炎热和致密的物质突然向各个方向迅速膨胀，几毫秒后中子、质子、电子、光子和其他亚原子粒子组成了新生的宇宙，它们是在约1000亿开尔文的温度下不断碰撞，做着高速运动。
元素周期表中所有已知的元素，以及宇宙中的每一个物体，从黑洞到大质量恒星再到太空尘埃，都是在大爆炸期间产生的。 我们甚至不知道是否存在适用于如此炎热、稠密的环境的物理定律。
大爆炸后约 100 秒，宇宙的温度降至 10 亿开尔文，仍然沸腾，约 38 万年后，宇宙冷却到足以使质子和中子聚集在一起形成锂、氦和氢同位素氘，而自由电子被捕获形成中性原子。
由于早期宇宙中质子众多，氢作为最轻的元素，只有一个质子和一个中子，成为含量最丰富的元素，占宇宙原子的近95%。 根据 NASA 的一项研究，宇宙中近 5% 的原子是氦。 大爆炸后约 2 亿年，第一批恒星形成，同时形成的还有其他元素，这些元素仅占宇宙中剩余 1% 常规物质的一小部分。
看不见的颗粒
另一种看不见的东西是在大爆炸期间产生的：暗物质。 然而，科学家们还无法说出暗物质的形式，因为我们还没有检测到这些粒子。
在宇宙学中，暗物质不能通过电磁波观测来研究，即不与电磁力相互作用的物质。 目前，科学家只能通过引力效应推断宇宙中存在大量暗物质。 因此，目前还无法直接观测到暗物质。 然而，我们可以通过寻找宇宙第一道光，即宇宙微波背景辐射中暗物质的微小波动来获得相关信息。 科学家在 20 世纪 30 年代首次提出暗物质的存在，认为暗物质通过看不见的引力将快速移动的星系团聚集在一起。
几十年后的20世纪70年代，美国天文学家维拉鲁宾在研究恒星的自转速度时发现了更多暗物质存在的间接证据。 她发现星系外的速度比理论上预期的要快得多，因此她推测可能存在相当数量的暗物质，使得这部分不会因为离心力过大而与星系分离。
根据科学家的发现，天体物理学家计算出暗物质——即使它无法被看到或测量——应该构成宇宙的很大一部分。 大约20年前，科学家发现宇宙中存在比暗物质更奇怪的东西。 东西：暗能量。 在宇宙的构成中，暗能量被认为比常规物质或暗物质丰富得多。 暗物质很可能由一种（或几种）超出粒子物理学标准模型的新粒子组成。 暗物质和暗能量的研究是现代物理学和粒子物理学的重要课题。
不可抗拒的力量
暗能量假说是对宇宙加速膨胀最流行的解释。 暗能量的发现源于科学家想知道宇宙的膨胀是否会加速、减慢，甚至向内塌缩。
当研究人员进行研究并发现宇宙不仅没有向内塌陷，反而以前所未有的速度向外膨胀时，研究人员得出结论，一种未知的力量——称为暗能量——正在推动宇宙的膨胀，并加速其发展势头，这些发现为物理学家 Adam Ries、Brian 和 Saul 赢得了 2011 年诺贝尔物理学奖。
科学家发现，暗能量占宇宙的 70% 到 75%，暗物质约占 20% 到 25%，而所谓的常规物质（我们实际看到的）估计只占宇宙的一小部分。宇宙。 至 5%。 事实上，暗能量并不是真正的能量。 在爱因斯坦的理论中，能量是指一切具有引力效应的事物，包括常规物质、反物质、光和暗物质。 相比之下，暗能量没有引力效应，其导致宇宙加速膨胀的效应有时被称为“引力斥力”，使星系彼此远离。
2010年，科学家发现宇宙中72.8%的物质是暗能量，22.7%是暗物质，4.5%是常规物质。 2013年，根据普朗克卫星的数据，暗能量为68.3%，暗物质为26.8%，常规物质为4.9%。
考虑到暗能量约占宇宙的四分之三，了解暗能量无疑是当今科学家面临的最大挑战。 虽然暗能量在过去并没有在宇宙演化中发挥巨大作用，但在未来它将发挥主导作用。 因此，宇宙的命运取决于暗能量的性质。
