빅뱅 이후 우주에서 최초로 형성된 원소는 무엇일까요?

Question

우주가 태어난 직후 가장 먼저 생성된 원소가 무엇이었는지, 그 원소가 이후 은하와 별, 행성 형성에 어떤 핵심적 기여를 했는지 설명해 주시기 바랍니다.

Answer 1

안녕하세요. 이용준 전문가입니다.

빅뱅 이후 우주에서 만들어진 최초의 원소는 수소입니다. 빅뱅 이후 우주가 냉각되는 과정에서 쿼크가 결합하여 양성자와 중성자를 형성합니다. 양성자는 그 자체로 수소 원자핵이 되고, 양성자 2개와 중성자 2개가 결합하여 헬륨 원자핵을 형성합니다. 빅뱅 이후 38만 년이 지난 시점에 우주의 온도가 약 3000K까지 냉각되고, 전자들이 운동 속도가 느려져 원자핵에 붙잡히게 됨에 따라 중성 원자가 만들어지게 됩니다. 이전까지는 빅뱅 시 방출된 빛이 입자(수소 원자핵, 헬륨 원자핵, 전자 등)들에 충돌되어 빠져나오지 못하는 상태(불투명한 우주)였습니다. 중성 원자가 형성되는 시점에서 입자의 수가 확연하게 감소되어 비로소 빛이 우주 공간에 퍼지게 되었습니다(투명한 우주). 이 때 빠져나온 빛이 우주 배경 복사입니다.

도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.