Ученые выяснили, когда во Вселенной впервые появилась вода

Ученые выяснили, через какое время после Большого взрыва во Вселенной впервые появилась вода. Компьютерное моделирование вспышек сверхновых показало, что это случилось гораздо раньше, чем считалось прежде — спустя 100-200 млн лет после Большого взрыва, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Одним из важных вопросов теоретической астрофизики является вопрос о том, на каком этапе эволюции Вселенной в ней появились не те иные элементы и их соединения. Ученые под руководством Дэниеля Уэйла из Университета Портсмута (Великобритания) решили выяснить, когда во Вселенной появилась вода — одно из важнейших соединений, играющее исключительную роль в существовании форм жизни, известных на Земле.

Известно, что водород, входящий в молекулу воды, наряду с другими легкими элементами, гелием и литием, образовался в момент Большого взрыва. Однако более тяжелые элементы, такие как кислород — второй элемент в составе воды, образовывались позднее в результате термоядерных реакций слияния в последующих поколениях звезд и при вспышках сверхновых.

Ученые смоделировали на компьютере эволюцию двух звезд третьего поколения, закончивших свою жизнь взрывами сверхновой — одну, массой 13 солнечных, вторую в 200 масс Солнца. Расчеты показали, что продуктивность таких сверхновых в плане образования ядер кислорода разительно отличается. В первой сверхновой образовалось всего 0,051 солнечных масс кислорода, во второй — 55 солнечных масс.

Расчеты позволили оценить эпоху, в которую кислород, сливаясь с водородом, стал образовывать воду в остатках сверхновых. «Численное моделирование показало, что первая вода во Вселенной образовалась в сверхновых звездах III поколения с коллапсирующим ядром и парных нестабильных сверхновых на красных смещения z ≈ 20 (сдвиг спектральных линий химических элементов в красную, длинноволновую сторону)», — говорится в публикации.

По версии ученых, вода образовывалась в плотных молекулярных ядрах, которые, вероятно, в дальнейшем становились материалом для формирования протопланетных дисков будущих звезд.

«Помимо того открытия, что компонент жизни уже существовал во Вселенной возрастом 100-200 миллионов лет, наши расчеты показали, что вода, вероятно была ключевой составляющей первых галактик», — пришли к выводу авторы работы.