Перше покоління зір у нашому Всесвіті було представлено дуже масивними та яскравими світилами, які складалися з практично чистого водню. Вони швидко пройшли всі етапи своєї еволюції, вибухнули як наднові і наповнили простір першими молекулами води.
Вода — основа життя
Вода — це суть життя. Кожна жива істота на Землі містить у собі воду. Земля багата на життя, тому що вона багата на воду. Цей фундаментальний зв’язок між водою і життям частково пояснюється надзвичайними властивостями води, а частково — тим, що вода є однією з найпоширеніших молекул у Всесвіті.
Вода складається з однієї частини кисню і двох частин водню, її структура проста і міцна. Водень походить з первісного вогню Великого вибуху і є найпоширенішим елементом. Кисень утворюється в ядрах великих світил разом з вуглецем і азотом у процесі термоядерного синтезу CNO.
Через його походження ми зазвичай вважали, що кисень (і, відповідно, вода) з часом ставав все більш поширеним. Від перших зір до наших днів кожне покоління викидало кисень у космос у моменти своєї смерті. Отже, якщо в ранньому Всесвіті вода була рідкістю, то зараз вона є відносно поширеним явищем. Але нове дослідження припускає, що це не так.
Популяції зір і утворення води
Астрономи поділяють зорі на групи залежно від їхнього віку та металічності, де «метали» — це будь-які елементи, окрім водню та гелію. Наймолодші та найбагатші на метали зорі, такі як Сонце, називаються населенням I. Старіші зорі з меншим вмістом металів належать до населення II. Найстаріші зорі, найперші зорі, що з’явилися у Всесвіті, відомі як населення III.
Хоча ми не спостерігали зорі населення ІІІ безпосередньо, вони мали б бути величезними світилами, що повністю складаються з водню та гелію. Перші зародки всього, що ми бачимо навколо, сформувалися в цих перших зорях. Нове дослідження, опубліковане на сервері препринтів arXiv, стверджує, що зорі населення III також наповнили космос водою.
У своєму дослідженні команда змоделювала вибухи малих (13 мас Сонця) і великих (200 мас Сонця) ранніх світил. Великі зорі були б найпершими, що утворилися з первинних хмар, тоді як менші зорі були б першими, що сформувалися в ранніх зоряних розплідниках. Не зовсім зорі населення III, але з дуже низькою металічністю. Коли менші зорі гинули, вони вибухали як типові наднові, але коли гинули великі зорі, вони вибухали як блискучі наднові з парною нестабільністю.
Моделювання концентрації води у ранньому Всесвіті
Згідно з моделюванням, ці зорі значно збагатили б навколишнє середовище водою. Молекулярні хмари, утворені із залишків цих зір, мали від 10 до 30 разів більшу частку води, ніж дифузні молекулярні хмари, що спостерігаються в Чумацькому Шляху сьогодні. Виходячи з цього, команда стверджує, що через 100–200 млн років після Великого вибуху в молекулярних хмарах було достатньо води та інших елементів для зародження життя.
Чи справді життя з’явилося у Всесвіті так рано — питання без відповіді. Існує також той факт, що хоча вода утворилася рано, іонізація та інші астрофізичні процеси могли розбити багато з цих молекул. Можливо, води було багато на початку, але Всесвіт вступив у сухий період до того, як зорі населення II і населення I створили той рівень води, який ми бачимо сьогодні. Але цілком можливо, що більша частина води, яка нас оточує, походить від найперших зір.
За матеріалами phys.org
