Първото поколение звезди във Вселената може да е произвело значителни количества вода при смъртта си, само 100-200 милиона години след Големия взрив. Преди това са наблюдавани следи от вода около 780 милиона години след Големия взрив. Сега обаче компютърните симулации показват, че това важно условие за живот е съществувало много по-рано, отколкото астрономите са смятали, съобщават изследователите в Nature Astronomy.
"Изненадата беше, че всички съставки за живот са били налице в плътните облачни ядра, останали след смъртта на звездите, толкова рано след Големия взрив", казва астрофизикът Даниел Уален от Университета в Портсмут, Англия.
Повече за създаването на водата
Още: Опровергаха връзката на Слънцето със загадъчни космически радиационни „бури“
Водата може да е често срещана днес. Но в началото, преди около 13,8 милиарда години, Вселената е била основно само водород, хелий и малко литий. За да се създаде останалото, са били необходими звезди. Някои среднотежки елементи, като въглерод и кислород, се разтопяват в звездите, когато те остаряват. Други се образуват при звездна смърт, например при експлозивни свръхнови или при насилствено сливане на неутронни звезди. За да се образуват по-сложни молекули в значителни количества обаче, са необходими сравнително плътни и хладни условия, в идеалния случай под няколко хиляди градуса по Целзий.
"Водата е доста крехка молекула", казва астрономът Фолкер Бром от Тексаския университет в Остин, който не е участвал в новото изследване. "Така че въпросът е дали имаме условия, които могат да я образуват много рано във Вселената?“
За да проверят дали е възможно да е имало вода в ранната Вселена, Уейлън и колегите му провеждат компютърни симулации на живота и смъртта на две звезди от първо поколение. Тъй като астрономите смятат, че ранните звезди са били много по-големи и са имали по-кратък живот от съвременните звезди, екипът симулира една звезда с маса 13 пъти по-голяма от тази на Слънцето и друга с маса 200 пъти по-голяма от тази на Слънцето. В края на краткия си живот тези гиганти са се взривили като свръхнови и са изхвърлили в атмосферата множество елементи, включително кислород и водород.
Симулациите показват, че при разширяването и охлаждането на изхвърлената от свръхновите материя кислородът реагира с водорода и диводорода, или два съединени водородни атома, за да се получи водна пара в растящите халоси от отломки. Този химичен процес протича бавно, тъй като плътността на атомите във външните области на разширяващите се взривове от свръхнови е ниска. Тази ниска плътност означава, че е било малко вероятно два елемента да се срещнат и да се свържат в кратки срокове.
Още: Да уловиш умираща звезда: напрежението да очакваш свръхнова
Но след няколко милиона години - или десетки милиони години в случая на по-малката звезда - прашните централни ядра на остатъците от свръхнови са се охладили достатъчно, за да се образува вода. Водата започнала да се натрупва бързо там, тъй като плътността била достатъчно висока, за да могат атомите да се срещат.
"Концентрацията на водата в плътни структури за мен е фактор, който променя играта“, казва Уейлън. „Общата обща маса на образуваната вода не е толкова голяма. Но тя наистина се концентрира в плътните ядра, а плътните ядра са най-интересните структури в остатъка, защото там могат да се формират нови звезди и планети.“
В края на симулациите по-малката свръхнова е произвела маса вода, равна на една трета от общата маса на Земята, докато по-голямата е създала достатъчно вода, равна на 330 Земи. По принцип, казва Уейлън, ако в ядрото, останало от по-голямата свръхнова, се образува планета, тя би могла да бъде воден свят като нашия.
„Изглежда, че има индикация, че Вселената като цяло може да е била обитаема, ако щете, още доста рано“, казва Бром. Но водата не води до живот, допълва той. „Тогава започвате да си задавате въпроса: колко рано можете да комбинирате въглерод с водород, за да получите молекулите на живота?“
