|
Первые сверхновые затопили раннюю Вселенную водой
|
|
|
|
Вода является основой жизни. Каждое живое существо на Земле содержит в себе воду. Земля богата жизнью, потому что она богата водой. Эта фундаментальная связь между водой и жизнью отчасти объясняется необыкновенными свойствами воды, но отчасти и тем фактом, что вода является одной из самых распространенных молекул во Вселенной.
|
|
|
|
Он состоит из одной части кислорода и двух частей водорода, поэтому его структура проста и прочна. Водород образуется в результате первичного возгорания Большого взрыва и на сегодняшний день является наиболее распространенным элементом. Кислород образуется в ядрах крупных звезд вместе с углеродом и азотом в рамках цикла термоядерного синтеза CNO.
|
|
|
|
Из-за его происхождения мы обычно думали, что количество кислорода (и, соответственно, воды) со временем росло. От первых звезд до наших дней каждое поколение выбрасывало кислород в космос в моменты своего умирания. Таким образом, хотя вода была редкостью в ранней Вселенной, сейчас она относительно распространена. Но новое исследование показывает, что это не так.
|
|
|
|
Астрономы подразделяют звезды на популяции в зависимости от их возраста и металличности, где "металлы" - это любые элементы, кроме водорода и гелия. Самые молодые и богатые металлами звезды, такие как Солнце, называются популяцией I. Более старые звезды с меньшим количеством металлов относятся ко ВТОРОЙ популяции. Самые старые звезды, самые первые звезды, появившиеся во Вселенной, известны как население III.
|
|
|
|
|
|
|
Хотя мы не наблюдали звезды Pop III непосредственно, это были бы огромные звезды, состоящие исключительно из водорода и гелия. Первые семена всего, что мы видим вокруг себя, от океанов до деревьев и любимых друзей, сформировались внутри этих первых звезд. В новом исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXiv, утверждается, что звезды Pop III также затопили космос водой.
|
|
|
|
В своем исследовании команда смоделировала взрывы малых (13 масс Солнца) и больших (200 масс Солнца) ранних звезд. Крупные звезды были бы самыми первыми звездами, образовавшимися из первичных облаков, в то время как звезды меньшего размера были бы первыми звездами, сформировавшимися в ранних звездных яслях. Не совсем звезды класса Pop III, но с очень низкой металличностью. Когда умирали звезды меньшего размера, они взрывались как типичные сверхновые, но когда умирали большие звезды, они взрывались как яркие сверхновые с парной нестабильностью.
|
|
|
|
Согласно результатам моделирования, эти звезды должны были значительно обогатить окружающую среду водой. Молекулярные облака, образовавшиеся из остатков этих звезд, содержали в 10-30 раз больше воды, чем диффузные молекулярные облака, наблюдаемые в Млечном Пути сегодня. Основываясь на этом, команда исследователей утверждает, что через 100-200 миллионов лет после Большого взрыва в молекулярных облаках было достаточно воды и других элементов для формирования жизни.
|
|
|
|
Вопрос о том, действительно ли жизнь появилась во Вселенной так рано, остается без ответа. Существует также тот факт, что, хотя вода образовалась рано, ионизация и другие астрофизические процессы, возможно, разрушили многие из этих молекул. Возможно, раньше воды было в изобилии, но Вселенная вступила в засушливый период еще до того, как звезды Pop II и Pop I создали те уровни воды, которые мы наблюдаем сегодня. Но вполне возможно, что большая часть воды вокруг нас образовалась от самых первых звезд.
|
|
|
|
Источник
|
