Вода во Вселенной появилась раньше, чем думали ученые
Исследование в журнале Nature Astronomy показало, что через 100–200 млн лет после Большого взрыва могла начать формироваться вода во Вселенной. Открытие пересматривает представления о космической эволюции и предполагает возможность существования условий для жизни гораздо раньше.
Учёные считают, что первичная вода образовалась в сверхновых типа III с высоким красным смещением, где происходил нуклеосинтез тяжёлых элементов. Хотя общее количество воды было небольшим, оно концентрировалось в плотных ядрах молекулярных облаков, достигая уровня нескольких раз ниже современного Солнечного Системы. Это указывает на важную роль воды в формировании первых галактик и их эволюции.
Ранняя обитаемость и планеты
Новые исследования показывают, что условия для зарождения обитаемых планет могли существовать намного раньше, чем предполагалось ранее. Согласно результатам компьютерного моделирования, первичные тела, из которых позже образовались планеты земной группы, могли возникнуть менее чем через 200 миллионов лет после Большого взрыва. Такие тела формировались в окрестностях звёзд низкой массы на расстоянии от 0,46 до 1,66 астрономических единиц, где температура составляла от 186 до 269 Кельвинов, то есть находилась в пределах обитаемой зоны.
Особенно примечательно то, что в этих древних планетезималях содержание воды достигало нескольких процентов от современного уровня в нашей Солнечной системе. Это открытие подразумевает, что благоприятные для жизни условия могли существовать уже в первом поколении звёзд, задолго до образования первых крупных галактик. Обнаруженная высокая концентрация воды на ранних этапах эволюции Вселенной существенно пересматривает наши представления о временных границах возникновения потенциально обитаемых миров, продлевая этот период на миллиарды лет.
Методология исследования, основанная на имитационном моделировании
Численное моделирование двух типов первичных сверхновых (с ядерным коллапсом и парной нестабильностью) показало, что в облаках обломков образуется водяной пар благодаря взаимодействию кислорода с водородом при их расширении и охлаждении. Исследование помогло изучить механизмы образования воды в ранней Вселенной и раскрыть важную информацию о её химической эволюции до появления галактик.
Направления будущих исследований
- Астрофизические наблюдения (с использованием современных телескопов).
- Анализ влияния звёзд на «водяной фон» Вселенной.
- Исследование устойчивости воды в условиях формирующихся галактик.
- Анализ роли воды в эволюции галактик.
- Изучение возможностей возникновения пригодных для жизни сред.
- Разработка усовершенствованных моделей формирования и сохранения молекул воды.