Первая сверхновая могла наполнить раннюю Вселенную водой, сделав жизнь возможной всего через 100 миллионов лет после Большого взрыва

Когда первые звезды взорвались в космосе в эффектных сверхновых, они могли выбросить огромное количество воды, которая затопила раннюю Вселенную — и, возможно, сделала возможной жизнь всего через миллионы лет после Большого взрыва, предполагает новое моделирование.

Однако эта теория противоречит нашему нынешнему пониманию космической эволюции, и доказать ее будет крайне сложно.

Вода — одно из самых распространенных соединений во Вселенной, по данным НАСА. Помимо Земли, астрономы обнаружили воду в нескольких местах Солнечной системы, в том числе над и под поверхностью Марса, внутри ледяных шапок Меркурия, в оболочках комет и в подземных океанах на нескольких крупных лунах. За пределами нашей космической системы исследователи также обнаружили воду на далеких экзопланетах и в массивных облаках межзвездного газа, пронизывающих Млечный Путь.

До сих пор ученые полагали, что вся эта вода постепенно накапливалась в течение миллиардов лет, когда водород, самый распространенный элемент во Вселенной, соединялся с кислородом, который образовывался в сердцах звезд и выбрасывался сверхновыми. Но в новом исследовании, загруженном 9 января на сервер препринтов arXiv, ученые смоделировали взрывную смерть гигантских, недолговечных ранних звезд — каждая из которых имела массу, эквивалентную примерно 200 Солнцам, — и обнаружили, что они могли создать условия, необходимые для формирования воды.

Вода из этих звездных взрывов, скорее всего, образовалась в сердце плотных облаков водорода, кислорода и других элементов, оставшихся после звезд. Ее концентрация могла быть в 30 раз выше, чем у воды, плавающей в межзвездном пространстве в пределах Млечного Пути, пишут ученые в исследовании, которое еще не прошло рецензирование.

A simulation of a star exploding

Исследователи полагают, что вода могла образоваться в центре плотных облаков вещества, выброшенного взорвавшимися звездами. (Изображение: Getty Images)

Если результаты окажутся верными, то они окажут большое влияние на понимание учеными эволюции галактик и внеземной жизни.

«Помимо того, что мы обнаружили, что первичный ингредиент для жизни уже существовал во Вселенной между 100 и 200 миллионами лет после Большого взрыва, наше моделирование показывает, что вода, вероятно, была ключевым компонентом первых галактик», — пишут исследователи.

Неопределенность раннего космоса

Одна из самых больших проблем нового исследования заключается в том, что ученые никогда напрямую не наблюдали ни одну из ранних звезд, которые моделируют исследователи, известных как звезды популяции III. Вместо этого исследователи лишь косвенно наблюдали за несколькими такими звездами-первопроходцами, анализируя звезды, родившиеся из их останков, поэтому до сих пор нет уверенности в том, какими они были на самом деле.

Если в ранней Вселенной воды было в избытке, это также предполагает, что в космосе должно было накопиться гораздо больше воды, чем мы видим сейчас в окружающей среде.

Одно из объяснений этого, предложенное другими учеными, заключается в том, что Вселенная пережила период высыхания, во время которого было потеряно большое количество воды, сообщает Universe Today. Однако пока неясно, что могло послужить причиной этого события.

«Существует также факт, что, хотя вода образовалась рано, ионизация и другие астрофизические процессы могли разрушить многие из этих молекул», — сообщает Universe Today, что означает, что вода из первых сверхновых могла быть недолговечной.

Хотя вода является ключевым ингредиентом для жизни на Земле, нет никакой гарантии, что ее присутствие в ранней Вселенной сделало бы внеземную жизнь более вероятной.

Исследование поднимает важные вопросы о происхождении жизни не только на Земле, но и о возможности ее существования на других планетах, особенно тех, которые находятся в экзопланетных системах, где вода может быть обнаружена. Если вода, как это предполагается, была широко доступна в тех ранних галактиках, то условия для формирования простейших органических молекул могли возникнуть значительно раньше, чем это считалось возможным.

Исследователи считают, что, если эти гипотетические звезды популяции III действительно могли производить и выбрасывать большие объемы воды, это означало бы, что первые галактики стали более «жизнеспособными» и пригодными для формирования планетных систем. Однако, несмотря на многообещающие результаты нового моделирования, остается множество вопросов о том, как именно вода могла бы переработаться в дружественные к жизни условия, а также о возможных механизмах, способствующих возникновению сложных химических соединений.

Другой аспект, который стоит исследовать, это взаимодействие ранних звезд и других объектов в космосе, таких как черные дыры и нейтронные звезды. Эти взаимодействия, вероятно, были частью динамичного и хаотичного космического окружения, в котором образовались сложные молекулы, необходимые для жизни. «Мы живем в эпоху, когда нужно пересматривать все наши представления о космической эволюции,» — говорит один из авторов исследования. «Каждый новый шаг в понимании того, как формировалась Вселенная, приводит нас к новым вопросам.»

Вдобавок, дружелюбные к жизни условия на ранних экзопланетах будут зависеть не только от наличия воды, но и от других факторов, таких как наличие необходимых химических элементов, стабильность атмосферы и расстояние от родительской звезды. Эти переменные представляют собой сложный комплекс, который необходимо учитывать при анализе потенциальных мест обитания.

Существует вероятность того, что в процессе дальнейших исследований и будущих наблюдений с помощью мощных телескопов, таких как James Webb Space Telescope, ученым удастся более подробно понять космическую динамику тех ранних эпох и подтвердить или опровергнуть гипотезы, изложенные в этом исследовании.

Сейчас остается только ждать дальнейших открытий и исследований, которые могут изменить наше понимание происхождения жизни на Земле и того, как жизнь могла развиваться на других планетах в нашей галактике и за ее пределами. Каждый новый шаг в исследовании возникших условий во Вселенной ведет нас ближе к ответу на вопрос: одиноки ли мы в этом огромном космосе, или же жизнь, в различных своих формах, была и будет частью космической идеи?

  • Похожие статьи

    Curiosity раскрыл тайну марсианской катастрофы: как погибла возможная жизнь на Красной планете

    Марсоход NASA Curiosity обнаружил убедительные доказательства того, что на Марсе когда-то могла существовать жизнь — и нашёл ключ к разгадке её возможной гибели. В ходе бурения горных пород на горе…

    Разгадка космической тайны: обнаружена недостающая материя Вселенной

    Загадка «пропавшего» вещества Астрономы десятилетиями ломали голову над загадкой: куда делась половина обычной материи Вселенной? Согласно расчетам, барионная материя (из которой состоят звезды, планеты и мы сами) должна составлять около 15% массы космоса.…

    Добавить комментарий