Os 13 bilhões de anos seguintes

Muito aconteceu no primeiro segundo do big bang. Mas esse foi apenas o começo da história. Depois de 100 segundos, a temperatura do universo se resfriou para cerca de 1 bilhão de graus Kelvin (um bilhão de graus Celsius). As partículas subatômicas continuaram a se combinar. Em termos de massa, a distribuição dos elementos era de cerca de 75% de núcleos de hidrogênio e 24% de núcleos de hélio (o 1% restante consistia em outros elementos leves, como o lítio).

A temperatura do universo continuava alta demais para que os elétrons se ligassem aos núcleos. Em vez disso, eles colidiam com outras partículas subatômicas conhecidas como pósitrons, criando mais fótons. Mas o universo ainda era denso demais para que a luz pudesse brilhar em seu interior.

O universo continuou a se expandir e a se refrigerar. Depois de cerca de 56 mil anos, ele havia se refrigerado a 9.000 graus Kelvin (8.726 graus Celsius). Naquele momento, a densidade da distribuição de matéria do universo se equiparava à densidade da radiação. Depois de mais 324 mil anos, o universo havia se expandido o suficiente para se refrigerar a 3.000 graus Kelvin (2.727 graus Celsius). Enfim, havia chegado o momento em que prótons e elétrons se tornaram capazes de se combinar para formar átomos neutros de hidrogênio.

Foi neste momento, 380 mil anos após o evento inicial, que o universo se tornou transparente. A luz podia brilhar através dele. A radiação que os humanos mais tarde identificariam como o a radiação cósmica de fundo em microondas ocupou o seu lugar. Quando estudamos a CMB hoje, podemos extrapolar uma visão do que o universo parecia naquele momento.

Pelos 100 milhões de anos seguintes aproximadamente, o universo continuou a se expandir e a se resfriar. Diversas pequenas flutuações gravitacionais fizeram com que partículas de matéria formassem aglomerados. A gravidade levou os gases do universo a se contrair em bolsões apertados. Com a contração, os gases se tornaram mais densos e mais quentes. Cerca de 100 a 200 milhões de anos depois da criação inicial do universo, estrelas se formaram a partir desses bolsões de gás.

As estrelas começaram a se aglomerar para formar galáxias e, com o tempo, algumas se tornaram supernovas. Com a explosão das estrelas, matéria era ejetada no universo. Essa matéria incluía todos os elementos mais pesados que encontramos na natureza (todos os elementos, até o urânio). As galáxias, por sua vez, uniam-se em aglomerados. Nosso sistema solar se formou, cerca de 4,6 bilhões de anos atrás.

Hoje, a temperatura do universo é de 2.725 graus Kelvin (-270 graus Celsius), ou seja, apenas dois graus acima do zero absoluto. A seção homogênea do universo sobre a qual podemos teorizar tem cerca de 1 x 10²⁹ centímetros de extensão. É uma área maior do que a que podemos observar fisicamente usando os mais avançados instrumentos astronômicos que existem.