Наша планета богата жизнью именно благодаря обилию воды. Это фундаментальная связь объясняется как необычными свойствами воды, так и тем, что вода — одно из самых распространенных веществ во Вселенной.
Молекула воды довольно простая и прочная: одна часть кислорода и две части водорода. Водород сформировался в первичном огне Большого взрыва и это самый распространенный элемент во Вселенной. Кислород же создается в ядрах крупных звезд наряду с углеродом и азотом в процессе ядерного синтеза.
По этой причине считалось, что количество кислорода (а соответственно и воды) увеличивалось со временем. С момента появления первых звезд и до настоящего времени каждое поколение выбрасывало кислород в космос в последние моменты своей жизни. Таким образом, хотя в ранней Вселенной вода была редкостью, сейчас она стала относительно распространенной. Однако новое исследование предполагает, что это не так, сообщает Universe Today.
Астрономы делят звезды на несколько поколений по их возрасту и содержанию металлов, где «металлы» — это все элементы, кроме водорода и гелия. Самые молодые и металлообогащенные звезды, такие как Солнце, относятся к населению I. К населению II относятся старые звезды с меньшим содержанием металлов. Самые древние звезды, первые звезды во Вселенной, известны как звезды населеня III. Считается, что последних в космосе не осталось, представления о них построены на теоритических расчетах. Звезды населения III представляли собой огромные светила, состоящие исключительно из водорода и гелия.
Новое исследование, опубликованное в препринте на arXiv, утверждает, что звезды населения III наполнили космос водой. Авторы моделировали взрывы малых (13 солнечных масс) и крупных (200 солнечных масс) ранних звезд.
Согласно симуляциям, эти звезды значительно обогатили водные запасы окружающего пространства. Молекулярные облака, образовавшиеся из их останков, содержали в 10–30 раз больше воды, чем рассеянные молекулярные облака в Млечном Пути сегодня.
Таким образом, ученые предполагают, что через 100–200 миллионов лет после Большого взрыва в молекулярных облаках уже содержалось достаточно воды и других элементов для возникновения жизни. Вопрос, могла ли появиться жизнь во Вселенной так рано, остается пока без ответа. Следует также учитывать, что несмотря на раннее образование воды, ионизация и другие астрофизические процессы могли разрушить многие из этих молекул. Однако вполне возможно, что значительная часть имеющейся сейчас воды сформировалась благодаря первым звездам.
Астрономы впервые обнаружили следы самых ранних звезд Вселенной
Новые данные о странной галактике-эмбрионе помогут понять начало Вселенной