thumb|upright=2.0|Diagrama da evolução do universo do Big Bang (esquerda) ao presente Esta é uma cronologia da formação e evolução subsequente do Universo desde o Big Bang (13.799 ± 0.021 bilhões de anos atrás) até a formação do Sistema Solar. Os tempos são medidos a partir do momento do Big Bang.
Tabela Idade Duração Era de Planck c.0 – c.10−43 segundos Era da Grande Unificação c.10−43 segundos – c.10−36 segundos Era da Inflação c.10−36 segundos – c.10−32 segundos Era Eletrofraca c.10−32 segundos – c.10−12 segundos Era Quark c.10−12 segundos – c.10−5 segundos Era Hádron c.10−5 segundos – 1 segundo Era Lépton 1 segundo – 10 segundos Era Fóton 10 segundos – 370.000 Idade cósmica das trevas 370.000 – 600 milhões (13.2 bilhões) Renascimento 600 milhões – 1 bilhão (12.8 bilhões) Era galáctica 1 bilhão – 7.8 bilhões (6 bilhões) Aceleração 7.8 bilhões – 9.2 bilhões (4.6 bilhões) Formação do Sistema Solar 9.2 bilhões – 11.6 bilhões (2.2 bilhões)
Primeiros segundos após o Big Bang Era de Planck
thumb|esquerda|150px|Imagem artística de três fótons. c. 0 segundos (13.799 ± 0.021 Ga): Início da Era de Planck: Primeiro tempo significativo. O Big Bang ocorre no qual o espaço e o tempo comuns se desenvolvem a partir de um estado primitivo (possivelmente uma partícula virtual ou um falso vácuo) descrito por uma teoria quântica da gravidade ou "teoria de tudo". Toda a matéria e energia de todo o universo visível está contida em um ponto densamente quente e inimagínavel (singularidade gravitacional), um bilionésimo do tamanho de uma partícula nuclear. Este estado foi descrito como um deserto de partículas. Além de alguns detalhes escassos, a conjectura domina a discussão sobre os primeiros momentos da história do universo, uma vez que atualmente não há meios efetivos de testar isso no espaço-tempo. WIMPS (partículas massivas de interação fraca) ou matéria escura e energia escura podem ter aparecido e sido o catalisador para a expansão da singularidade. O universo infantil esfria enquanto começa a se expandir para fora. É quase completamente suave, com variações quânticas começando a causar pequenas variações na densidade.
Era da Grande Unificação c. 10−43 segundos: Início da Era da Grande Unificação: Enquanto ainda em um tamanho infinitesimal, o universo esfria até 1032 kelvin. Gravidade separa e começa a operar no universo–as forças fundamentais remanescentes se estabilizam na força eletronuclear, também conhecido como força da grande unificação ou teoria da grande unificação (TGU), mediado por bósons X e Y (hipotético) que permitem que a matéria inicial neste estágio flutue entre os estados de bárion e lépton.
Era Eletrofraca
c. 10−36 segundos: Início da Era Eletrofraca: O Universo esfria até 1028 kelvin. Como resultado, a força nuclear forte torna-se distinta da força eletrofraca, talvez alimentando a inflação do universo. Uma ampla gama de partículas elementares exóticas resulta do decaimento de bósons X e Y, que incluem bósons W e Z e bósons de Higgs. c. 10−33 segundos: O espaço está sujeito à inflação, expandindo-se por um fator da ordem de 1026 ao longo de um tempo da ordem de 10−33 até 10−32 segundos. O universo é super-resfriamento de aproximadamente 1027 caindo para 1022 kelvin.Guth, "Phase transitions in the very early universe", in: Hawking, Gibbon, Siklos (eds.), The Very Early Universe (1985). c. 10−32 segundos: A inflação cósmica termina. A familiar partículas elementares agora se forma como uma sopa de gás ionizado quente chamado plasma de quarks e glúons; componentes hipotéticos de matéria escura fria (como áxions) também teriam se formado neste momento.
Era de Quarks c. 10−12 segundos: Transição de fase eletrofraca: as quatro forças fundamentais familiares do universo moderno operam agora como forças distintas. A força nuclear fraca é agora uma força de curto alcance quando se separa da força eletromagnética, então as partículas de matéria podem adquirir massa e interagir com o campo de Higgs. A temperatura ainda é alta demais para que os quarks se aglutinem em hádrons e o plasma de quarks e glúons persistam (Era Quark). O universo esfria para 1015 kelvin. c. 10−11 segundos: A bariogênese pode ter ocorrido com a questão ganhando vantagem sobre a antimatéria, à medida que se estabelece o bárion ao antibárion eleitorado.
Era Hádron
c. 10−6 segundos: Era Hádron começa: À medida que o universo esfria a cerca de 1010 kelvin, ocorre uma transição quarks-hádrons na qual os quarks se ligam para formar partículas mais complexas— hádrons. Este confinamento de quarks inclui a formação de prótons e nêutrons (núcleon), os blocos de construção dos núcleos atómicos.
Era Lépton c. 1 segundo: início da Era Lépton: O universo esfria para 109 kelvin. Nessa temperatura, os hádrons e antihádrons se aniquilam, deixando para trás os léptons e os anti-léptons–possível desaparecimento dos antiquarks. A gravidade governa a expansão do universo: neutrinos dissociação da matéria, criando um fundo de neutrinos cósmicos.
Era Fóton
c. 10 segundos: início da Era Fóton: A maioria dos léptons e antiléptons se aniquila uns ao outros. À medida que os elétrons e os pósitrons se aniquilam, resta um pequeno número de elétrons incomparáveis–o desaparecimento dos pósitrons. c. 10 segundos: Universo dominado por fótons de radiação–partículas comuns de matéria são acopladas à luz e à radiação, enquanto partículas de matéria escura começam a construir estruturas não-lineares como halos de matéria escura. Como os elétrons e prótons carregados dificultam a emissão de luz, o universo se torna uma névoa incandescente superaquecida. c. 3 minutos: começa como núcleos de lítio e hidrogênio pesado (deutério) e hélio forma de prótons e nêutrons. c. 20 minutos: A fusão nuclear cessa: a matéria normal consiste em 75% de núcleos de hidrogênio e 25% de elétrons livres de núcleos de hélio, que começam a espalhar a luz.
Era da matéria Equivalência de matéria e radiação c. 47,000 anos (z=3600): Equivalência de matéria e radiação: No início desta era, a expansão do universo estava desacelerando em um ritmo mais rápido. c. 70,000 anos: Domínio da matéria no Universo: O início do colapso gravitacional como o instabilidade de Jeans no qual a menor estrutura pode se formar e começa a cair.
Idade cósmica das trevas thumb|Mapa totalmente no céu da CMB, criado a partir de nove anos de dados da WMAP. c. 370,000 anos (z=1,100): A "idade das trevas" é o período entre dissociação, quando o universo se torna transparente pela primeira vez, até a formação das primeiras estrelas. Recombinação: elétrons combinados com núcleos formam átomos, principalmente hidrogênio e hélio. As distribuições de hidrogênio e hélio neste momento permanecem constantes à medida que o plasma elétron-bárion se afina. A temperatura cai para 3000 kelvin. Partículas de matéria ordinária se separam da radiação. Os fótons presentes no momento do desacoplamento são os mesmos fótons que vemos na radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB). c. 400,000 anos: As ondas de densidade começam a imprimir sinais característicos de polarização. c. 10 milhões de anos: Com um traço de elementos pesados no Universo, a química que mais tarde, despertou a vida começou a funcionar. c. 10-17 milhões de anos: A "idade das trevas" abrange um período durante o qual a temperatura da radiação cósmica de fundo esfriou de alguns 4000 K até cerca de 60 K. A temperatura de fundo estava entre 373 K and 273 K, permitindo a possibilidade de água líquida, durante um período de cerca de 7 milhões de anos, de cerca de 10 a 17 milhões após o Big Bang (redshift 137-100). Loeb (2014) especula que vida primitiva pode, em princípio, ter aparecido durante esta janela, que ele chamou de "a época habitável do universo primitivo". c. 100 milhões de anos (13.6 Ga): Colapso gravitacional: partículas comuns de matéria caem nas estruturas criadas pela matéria escura. Reionização começa: estruturas menores (estrelas) e não lineares (quasares) começam a tomar forma–sua luz ultravioleta ioniza o gás neutro remanescente. thumb|direita|150px|Nebulosa de Órion, igual as nebulosas de emissão que se formaram no protogaláxia na época. 200–300 milhões de anos: as primeiras estrelas começam a brilha: como muitas estrelas da população III (algumas estrelas da população II são contabilizadas neste momento), elas são muito maiores e mais quentes, e seu ciclo de vida é relativamente curto. Diferentemente das gerações posteriores de estrelas, essas estrelas são livres de metais. À medida que a reionização se intensifica, os fótons de luz dispersam prótons e elétrons livres–o universo se torna novamente opaco. 200 milhões de anos (13.5 Ga): HD 140283 ou estrela de "Matusalém" se forma, a estrela mais antiga não confirmada no universo observável. Por ser uma estrela da população II, algumas sugestões foram levantadas de que a formação de estrelas de segunda geração pode ter começado muito cedo. A estrela mais antiga conhecida (confirmada) – SMSS J031300.36-670839.3, se forma. thumb|esquerda|250px|Elementos conhecidos na tabela periódica. 300 milhões de anos (13.4 Ga): Primeiros objetos astronômicos, proto-galáxias e quasares em grande escala podem ter começado a se forma. À medida que as estrelas da população III continuam a queimar, a nucleossíntese estelar opera–estrelas queimam principalmente fundindo hidrogênio para produzir mais hélio no que é chamado de sequência principal. Com o passar do tempo, essas estrelas são forçadas a fundir hélio para produzir carbono, oxigênio, silício e outros elementos pesados até ferro na tabela periódica. Esses elementos, quando semeados nas nuvens vizinhas de gás, supernovas, levarão à formação de mais estrelas população II (metal pobre) e planetas gigantes. 380 milhões de anos: UDFj-39546284 se forma, atual recorde para o quasar mais antigo conhecido. 400 milhões de anos (13.3 Ga, z=11): GN-z11, a galáxia mais antiga conhecida, se forma. 420 milhões de anos: O quasar MACS0647-JD, um quasar ou um dos quasars mais conhecidos, se forma.
Renascimento thumb|esquerda|200p´x|Ilustração de dois protogaláxias se colidindo 600 milhões de anos (13.2 Ga): Renascimento do Universo—fim da Idade das Trevas como a luz visível começa a dominar por toda parte. Possível formação da galáxia Via Láctea: embora a idade da estrela de Methusaleh sugira uma data de origem muito mais antiga, é muito provável que a HD 140283 possa ter entrado em nossa galáxia por meio de uma fusão posterior de galáxias. Mais antiga estrela confirmada na Via Láctea, HE 1523-0901. Extensão do Campo Profundo Extremo do Hubble. 630 milhões de anos (z=8.2): GRB 090423, a mais antiga erupção de raios gama registrada sugere que supernovas podem ter acontecido muito cedo na evolução do universo. 670 milhões de anos: EGS-zs8-1, a mais distante estrela estelar ou galáxia de Lyman-break observada, se forma. Isso sugere que a colisão de galáxias está ocorrendo muito cedo na história do Universo, uma vez que as galáxias starburst são frequentemente associadas a colisões e fusões de galáxias. 700 milhões de anos (13.1 Ga): Forma de galáxias. Galáxias menores começam a se fundir para formar as maiores. As classes de galáxias também podem ter começado a se formar neste tempo, incluindo blazares, galáxias Seyfert, radiogaláxias, galáxias normais (galáxia elíptica, espiral, espiral barrada) e galáxias anãs. UDFy-38135539, o primeiro quasar distante a ser observado a partir da fase de reionização, se forma. Forma de galáxia anã z8 GND 5296. Galáxia ou possível proto-galáxia A1689-zD1 se forma. 720 milhões de anos: Possível formação de aglomerados globulares no halo galáctico da Via Láctea. Formação de aglomerados globulares, NGC 6723, no halo galáctico da Via Láctea. 740 milhões de anos: 47 Tucanae, segundo aglomerado globular mais brilhante na Via Láctea, se forma.