Согласно компьютерному моделированию, результаты которого опубликованы в журнале Nature Astronomy, вода могла впервые образоваться через 100–200 миллионов лет после Большого взрыва. Авторы предполагают, что это могло произойти во Вселенной раньше, чем считалось до сих пор, и это могло быть ключевым компонентом «ископаемых» галактик.
Вода имеет решающее значение для развития органической жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Ее компоненты — водород и кислород — образовались разными путями. Более легкие химические элементы, такие как водород, гелий и литий, являются реликтовыми — они появились непосредственно в результате Большого взрыва. Более тяжелые элементы, в том числе кислород, стали результатом ядерных реакций внутри звезд или взрывов сверхновых.
Исследователь Дэниел Уэйлен и его коллеги сгенерировали компьютерные модели двух сверхновых. Первая в 13 раз превышала массу Солнца (М⊙), в ней реализовался традиционный сценарий коллапса ядра (core collapse, CC). В результате образовалось 0,784 М⊙ металлов и всего лишь 0,051 М⊙ кислорода.
Вторая модель была эквивалентна 200 М⊙ и взорвалась по редкому парно-нестабильному сценарию (pair instability, PI). Этот взрыв оказался гораздо продуктивнее. В звездном облаке образовалось порядка 113 M⊙ металлов и около 55 M⊙ кислорода.
В обеих сверхновых только что появившийся на свет кислород должен был среагировать с водородом, в результате чего образовалась бы вода. Но в первой звезде влаги было ничтожно мало. Во втором случае ее оказалось гораздо больше, и при удачном стечении обстоятельств она могла дожить до начала формирования космических сообществ позднейшего поколения, в том числе планетных.
К сожалению, до наших дней эти потенциально обитаемые миры не дожили в любом случае — срок существования звезд не превышает 10 миллиардов лет, а с момента Большого взрыва прошло более 14 миллиардов лет.
О рождении, эволюции и смерти галактик читайте в материале на нашем сайте.
