Wszechświat na wodę nie czekał zbyt długo

Jeśli wyliczenia badaczy są prawidłowe, oznaczałoby to, że nasz Wszechświat bardzo wcześnie, właściwie już w wieku niemowlęcym, wygenerował podstawową dla życia substancję chemiczną. Co więcej, zdaniem naukowców ta sama substancja odegrała kluczową rolę w narodzinach pierwszego pokolenia galaktyk. Formowały się one z dość dobrze nawilżonej materii.

Woda składa się – jak wiadomo – z wodoru i tlenu. Oba pierwiastki powstały jednak w inny sposób. Wodór wyłonił się już podczas Wielkiego Wybuchu, natomiast tlen, jak wszystkie inne cięższe pierwiastki, narodził się podczas nukleosyntezy zachodzącej w gwiazdach lub podczas wybuchów supernowych. Pytanie, które intrygowało Daniela Whalena i jego współpracowników, brzmiało: kiedy we Wszechświecie mógł pojawić się tlen i jak doszło do powstania wody?

Odpowiedzi miały dostarczyć symulacje wykonane za pomocą modeli komputerowych rekonstruujących przebieg supernowych. Pierwsza dotyczyła gwiazdy o masie 13 razy większej od masy Słońca, w drugiej eksplodowała gwiazda mająca masę 200 razy większą. Badacze analizowali produkty tych wybuchów. Jednym z nich był tlen. Szczególnie dużo powstało go podczas większej supernowej, za sprawą wyższych temperatur i gęstości. Po zakończeniu tych symulowanych eksplozji tlen ochładzał się i ulegał wymieszaniu z wodorem, a następnie oba pierwiastki łączyły się ze sobą, tworząc dobrze znaną substancję. Fabryki wody – całkiem wydajne, jak pokazały modele – powstawały tam, gdzie gęstość materii pozostałej po pierwszym pokoleniu supernowych była największa. Były to przede wszystkim centralne części obłoków molekularnych, czyli – zagęszczeń pyłów i gazów, z których wykluła się druga generacja gwiazd i planet.

Wszystko to działo się zaledwie 100–200 mln lat po Wielkim Wybuchu – wskazują symulacje. Sugerują one również, że ta pierwotna woda przetrwała w większości dość burzliwy moment w dziejach Wszechświata, czyli fazę formowania się pierwszych galaktyk. Nawet jeśli część cząsteczek H₂O została zniszczona podczas rozmaitych reakcji chemicznych zachodzących w gwiazdach, to większość z nich ocalała. „Z naszych symulacji wynika, że woda była prawdopodobnie kluczowym składnikiem pierwszych galaktyk” – stwierdzają naukowcy w pierwszym akapicie swojego artykułu.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.