Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале, вода могла появиться в ранней Вселенной вследствие вспышек первых сверхновых звезд, возникших в период от 100 до 200 миллионов лет после Большого взрыва. Nature Astronomy.
«Вероятно, предпосылки для возникновения жизни начали формироваться значительно раньше, чем предполагалось ранее. Наше исследование расширяет временные границы существования воды и возможности зарождения жизни во Вселенной, охватывая самые ранние этапы ее эволюции», – отмечают авторы научной работы.
Принято считать, что первые массивные звезды в космосе завершали свое недолгое существование взрывными процессами, приводящими к образованию мощных сверхновых. В рамках исследования астрономы применили компьютерное моделирование двух подобных событий, связанных со звездами с массами, эквивалентными 13 и 200 солнечным массам.
Согласно результатам исследования, в период катаклизмов происходило образование тяжелых элементов. В одном из случаев было сформировано 0,051 солнечной массы кислорода, а в другом – 55 солнечных масс этого элемента. Последующее охлаждение и взаимодействие с водородом привели к началу формирования воды, что повлекло за собой ее скопление в плотных газовых облаках. В первом сценарии масса воды колебалась от 10⁻⁸ до 10⁻⁶ солнечных масс на протяжении периода от 30 до 90 миллионов лет после взрыва сверхновой. Во втором случае этот процесс протекал значительно интенсивнее, и всего за 3 миллиона лет образовалось приблизительно 0,001 солнечной массы воды, как указали авторы работы.
Предполагается, что эти плотные облака могли послужить местом зарождения второго поколения звезд и планетных систем. Если вода выдержала турбулентность ранних этапов формирования галактик, то она, вероятно, была интегрирована в протопланетные диски и сыграла ключевую роль в формировании планет миллиарды лет назад.
Полученные данные свидетельствуют о том, что вода присутствовала во Вселенной задолго до формирования первых планетных систем. Кроме того, первичные галактики могли уже содержать значительные запасы воды, что подтверждается недавними наблюдениями, проведенными с использованием радиотелескопа ALMA, который зарегистрировал наличие водяного пара при красном смещении z ≈ 6,9 – то есть менее чем через миллиард лет после Большого взрыва.
