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O Big Bang é a teoria científica que descreve o início do universo, cerca de 13,8 bilhões de anos atrás. Ele começou como uma singularidade extremamente quente e densa e, em um instante, o espaço, o tempo, a matéria e a energia começaram a se expandir e esfriar. Essa expansão deu origem às galáxias, estrelas e toda a matéria no universo. O Big Bang é amplamente aceito porque explica observações como a expansão do universo e a radiação cósmica de fundo em micro-ondas.

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Durante a Era de Planck, o universo estava em um estado extremamente quente, denso e pequeno, com temperatura e densidade tão altas que as leis da física convencional, incluindo a relatividade geral e a mecânica quântica, não podem descrevê-lo adequadamente. Neste estado, a gravidade e as outras forças fundamentais da natureza podem ter sido unificadas em uma única força super-simétrica.

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A teoria da inflação cósmica é uma extensão da teoria do Big Bang que propõe que o universo passou por um período de rápida expansão logo após o Big Bang. Esse período de inflação cósmica ocorreu em uma fração extremamente curta de tempo, aproximadamente 10^-36 a 10^-32 segundos após o Big Bang. A teoria da inflação cósmica sugere que pequenas flutuações quânticas durante esse período de inflação deram origem a variações de densidade que mais tarde se tornaram as sementes das estruturas cósmicas, como galáxias e aglomerados de galáxias.

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Durante o Big Bang, o universo quente e denso gerou partículas elementares, como prótons, elétrons e neutrinos, foram formadas por interações de alta energia. À medida que o universo se expandia e resfriava, essas partículas se combinavam para formar átomos simples, como hidrogênio e hélio. Esse processo, conhecido como recombinação,

permitindo que a luz se propagasse livremente no universo. Essa formação inicial de partículas é fundamental para nossa compreensão da evolução e estrutura do universo.

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A nucleossíntese primordial é o processo de formação dos elementos mais leves, como hidrogênio, hélio e lítio, nos primeiros minutos após o Big Bang, há cerca de 13,8 bilhões de anos. Esses elementos foram criados devido às altas temperaturas e densidade do Universo primordial. A nucleossíntese primordial explica a abundância desses elementos no Universo hoje, mas não explica a origem dos elementos mais pesados. Estes são formados em processos nucleares posteriores, como a nucleossíntese estelar e as explosões de supernovas. Esse processo é fundamental para entender a evolução e composição do Universo.

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Durante todo o período, diversas partículas subatômicas são formadas. Logo no início desse estágio, após os 20 min, a temperatura é tal que ainda não é alta o suficiente para a fusão nuclear, mas e alta demais para permitir que as partículas formadoras da luz, os fótons, viajem para longe. Nesse estágio, o Universo se encontra em uma espécie de plasma opaco.

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A Era das Trevas Cósmicas é de grande interesse para os cosmólogos, pois marca uma fase crucial na evolução do universo, quando as primeiras estruturas cósmicas começaram a se formar a partir de flutuações primordiais. Eventualmente, a formação de estrelas e galáxias reionizou o hidrogênio neutro, tornando o universo mais transparente e luminoso, e dando início a uma nova era na história cósmica.

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A Era das Trevas Cósmicas é um termo usado na cosmologia para descrever um período relativamente longo após o Big Bang, quando o universo estava esfriando e se expandindo, mas ainda não havia a formação significativa de estrelas e galáxias brilhantes. Durante essa fase, que ocorreu aproximadamente entre 380.000 anos e 1 bilhão de anos após o Big Bang, o universo estava preenchido por uma névoa de hidrogênio neutro.