Вода во Вселенной могла появиться раньше, чем считалось — в первых галактиках

Согласно моделированию, опубликованному в Nature Astronomy, вода могла впервые образоваться во Вселенной уже через 100–200 миллионов лет после Большого взрыва. Авторы работы предполагают, что её формирование произошло раньше, чем считалось, и вода могла быть ключевым компонентом первых галактик.

Вода критически важна для известной нам жизни. Её компоненты — водород и кислород — образовались разными путями. Лёгкие элементы, такие как водород, гелий и литий, возникли в результате Большого взрыва, а более тяжёлые, включая кислород, — продукт ядерных реакций внутри звёзд или взрывов сверхновых. Поэтому время появления воды во Вселенной оставалось неясным.

Исследователь Дэниел Уэйлен и его коллеги использовали компьютерные модели двух сверхновых — звезды массой в 13 солнечных масс и звезды массой в 200 солнечных масс — для анализа продуктов этих взрывов. Они обнаружили, что в первом и втором моделировании образовалось 0,051 и 55 солнечных масс кислорода соответственно из-за достигнутых экстремально высоких температур и плотностей.

Учёные выяснили, что по мере охлаждения этого газообразного кислорода и его смешения с окружающим водородом, оставшимся после сверхновой, в плотных сгустках материала формировалась вода. Эти сгустки, вероятно, стали местами образования звёзд и планет второго поколения.

В первой модели масса воды достигла величин, эквивалентных примерно от одной стомиллионной до одной миллионной солнечной массы, через 30–90 миллионов лет после взрыва сверхновой. Во второй модели количество воды достигло примерно 0,001 солнечной массы уже через 3 миллиона лет.

Авторы предполагают, что если бы вода смогла пережить процесс формирования первых галактик (который мог быть разрушительным), она могла быть включена в состав планет, образовавшихся миллиарды лет назад.