Вода могла появиться во Вселенной намного раньше, чем считалось ранее, — всего через 100–200 миллионов лет после Большого взрыва. Моделирование показало, что взрывы первых звезд создавали значительные объемы воды, которые могли сыграть ключевую роль в формировании планет.
Международная группа исследователей смоделировала два типа взрывов сверхновых, которыми заканчивался жизненный цикл первых звезд во Вселенной. Анализ показал, что массивные звезды, существовавшие вскоре после Большого взрыва, при взрывах выбрасывали тяжелые элементы, включая кислород, который затем вступал в реакцию с водородом, оставшимся в окрестностях сверхновых, формируя молекулы воды.
Астрономы изучили два вида сверхновых, которые происходили в звездах первого поколения. Первый тип — коллапс ядра в звездах с массой около 13 солнечных, второй — парно-нестабильная сверхновая, возникающая в звездах с массой около 200 солнечных. В процессе моделирования ученые обнаружили, что в первом случае образование воды происходило в течение 30–90 млн лет после взрыва, а во втором — всего за 3 млн лет.
Результаты моделирования взрывов в виде сверхновых звезд первого поколения. Изображение: D. J. Whalen et al., Nature Astronomy
Сверхновые с парной нестабильностью создавали настолько экстремальные условия, что выбрасывали в космос огромное количество кислорода, который мог быстро соединяться с водородом, образуя воду, поясняют ученые. Они считают, что такие взрывы происходили только у первых звезд во Вселенной, которые были значительно больше и горячее современных.
Результаты моделирования водного гало в результате взрывов в виде сверхновых звезд первого поколения. Изображение: D. J. Whalen et al., Nature Astronomy
Результаты исследования также указывают на то, что если эта вода сохранилась в течение миллиардов лет, она могла участвовать в формировании планет. Ученые предполагают, что каменистые планеты могли формироваться в регионах с высокой концентрацией воды, оставшейся после взрывов сверхновых.
Пока эта гипотеза требует подтверждений. Однако астрономы надеются, что будущие наблюдения с помощью мощных радиотелескопов позволят обнаружить следы воды в самых древних уголках Вселенной.
