Studiując starożytne obłoki molekularne w naszej galaktyce, astronomowie zauważyli, że woda we Wszechświecie pojawiła się znacznie wcześniej - miliard lat po Wielkim Wybuchu.
Haczyk polegał na tym, że cząsteczka wody składająca się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu, jak każdy element cięższy od helu, została utworzona w jądrach gwiazd, a nie przez sam Wielki Wybuch.
Pierwsze gwiazdy zajęły pewien czas, aby się uformować, zestarzeć i umrzeć, tak że ciężkie pierwiastki, takie jak tlen, mogły uciec przez wiatry gwiezdne i supernowe. Biorąc pod uwagę takie opóźnienie, astronomowie przez długi czas wierzyli, że woda we Wszechświecie pojawiła się znacznie później.
Jednak według nowego badania opublikowanego w Astrophysical Journal Letters, może to nastąpić znacznie szybciej. W rzeczywistości istnieje możliwość, że woda mogła powstać miliard lat po rozpoczęciu Wszechświata.
„Badaliśmy chemię młodych obłoków molekularnych zawierających tysiąc razy mniej tlenu niż nasze Słońce. Ku naszemu zaskoczeniu odkryliśmy, że może istnieć znacznie więcej pary wodnej niż wcześniej sądzono” - powiedział Avo Loeb, astrofizyk z Harvard-Smithsonian. centrum astrofizyki. Pierwsze gwiazdy, urodzone 100 milionów lat po Wielkim Wybuchu, były masywne i niestabilne. Szybko spalili paliwo wodorowe, eksplodując jak supernowe. Te wybuchy gwiazd wypełniły wszechświat ciężkimi pierwiastkami. Wynikiem tych zdarzeń były kieszenie gazowe bogate w ciężkie pierwiastki („bogaty” jest punktem spornym, ponieważ w porównaniu do zawartości tlenu w naszej nowoczesnej galaktyce, te wczesne chmury gazu były bardzo ubogie w tlen).
Jednak pomimo niskiego poziomu tlenu środowisko w tym czasie było idealne do „przygotowania” cząsteczki wody. Temperatura około 80 stopni Fahrenheita (300 Kelwinów) była optymalna w celu połączenia tlenu z atomami wodoru, co było obfite.
„Ta temperatura była dostępna, ponieważ Wszechświat był w przeszłości cieplejszy niż dzisiaj, a gaz nie był w stanie skutecznie się ochłodzić” - powiedział współtwórca Shmuel Byala z Uniwersytetu w Tel Awiwie.
„Blask kosmicznego mikrofalowego tła był gorętszy, a gęstość gazu była wyższa” - dodał Amiel Sternberg, również współautor z Uniwersytetu w Tel Awiwie. Jednak w tym burzliwym czasie naszego Wszechświata obfitość młodych gwiazd doprowadziła do potężnego promieniowania ultrafioletowego, które rozbiło nowo utworzone cząsteczki. Ale po milionach lat niszczące skutki światła ultrafioletowego ustąpiły, a proces tworzenia się wody przyspieszył.
Badanie to pokazuje, że po zaledwie miliarda po Wielkim Wybuchu, nasz Wszechświat miał bogate środowisko do produkcji wody, pomimo niskiej zawartości wody. Stworzyło to scenę dla późniejszych epok, kiedy planety, na których była już woda, zaczęły tworzyć się w pobliżu późniejszych gwiazd.
