Вода во Вселенной может быть обязана своим появлением сверхновым
Сейчас Н2О — одна из самых распространенных молекул в космосе, но насколько долго длится это «сейчас»? Новое исследование нашло новые факты в пользу того, что обилие воды является результатом взрывов древнейших сверхновых. Это приближает ученых к ответу на вопрос, как рано могла появиться первая жизнь во Вселенной.
Еще со школы мы помним о феноменальной связи между водой и жизнью. В частности, о том, что именно наличие ее большого объема на Земле позволило ей стать обитаемым миром — пока что единственным, известным человечеству. Ученые регулярно возвращаются к вопросу, как Н2О появилась на нашей планете (согласно последним оценкам, кометы сыграли здесь решающую роль). Но не менее важна более фундаментальная загадка: как и когда вода в принципе появилась во Вселенной?
Если водород появился практически сразу после Большого взрыва, то кислород принадлежит к числу сравнительно тяжелых элементов, вместе с углеродом и азотом формирующихся в недрах массивных звезд — в ходе цикла термоядерного синтеза CNO. Такой цикл занимает достаточно много времени, поэтому долгое время ученые полагали, что вода накапливалась в космосе постепенно. Однако новое исследование показывает, что это не так.
Команда астрофизиков задалась целью ответить на вопрос, какое из поколений звезд сыграло наиболее значительную роль в «водоснабжении» Вселенной — III (самое древнее), II («промежуточное») или I (современное — к нему относится и Солнце). Она провела компьютерное моделирование, в котором рассмотрела взрывы двух типов звезд: сравнительно небольших (13 солнечных масс) и гигантов, в 200 раз тяжелее нашего светила. Именно второй тип максимально приближен к III поколению, обладая огромными размерами и ничтожной металличностью.
И неожиданно выяснилось, что именно громадные, но изначально бедные тяжелыми элементами светила в момент своей гибели могли бы буквально залить Вселенную водой. В молекулярных облаках, сформировавшихся из их остатков, содержание Н2О было в 10-30 раз больше, чем в современных туманностях.
Таким образом, именно первые грандиозные сверхновые могли придать Вселенной ее современный вид. Согласно расчетам ученых, уже через 150-200 миллионов лет после Большого взрыва в космосе могло оказаться достаточно Н2О для поддержания жизни. Разумеется, это не значит, что она появилась буквально сразу же (в конце концов, вода — не единственное, что для нее необходимо), но исследования ранней Вселенной сверхсовременными телескопами имеют шанс стать еще более захватывающими.