Перші наднові наповнили ранній Всесвіт водою

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.

Перші наднові
Перші наднові. Джерело: phys.org

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

Новини інших медіа
Потужна сонячна буря утворила нові радіаційні пояси Землі
Злиття нейтронних зір породжує чисті тони гравітаційного камертона
Астрофотограф зазнімкував епічний транзит МКС над південним полюсом Місяця
Астронавти вперше на Twitch: NASA запрошує на унікальну подію з МКС
Як два Чумацькі Шляхи: астрономи виявили гігантський джет у ранньому Всесвіті
Квантовий прогноз: смерть Всесвіту настане під час переходу до істинного вакууму
Як примусити інопланетних мікробів рухатися
Наймасивніша структура у Всесвіті виявилась схожою на артефакт інків
Інколи уламки космічних ракет можуть вражати пасажирські літаки
Астрономи отримали зображення «космічної павутини» у високій роздільній здатності