ดาวรุ่นแรกในจักรวาลสามารถผลิตน้ำจำนวนมากเมื่อเสียชีวิตเพียง 100 ล้านถึง 200 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง
ก่อนหน้านี้มีการสังเกตลายเซ็นของน้ำประมาณ 780 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง แต่ตอนนี้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แนะนำว่าเงื่อนไขที่สำคัญนี้สำหรับชีวิตมีอยู่เร็วกว่าที่นักดาราศาสตร์คิดนักวิจัยรายงาน 3 มีนาคมในดาราศาสตร์ธรรมชาติ-
“ ความประหลาดใจก็คือส่วนผสมเพื่อชีวิตอยู่ในสถานที่ในคอร์เมฆหนาแน่น [ที่เหลือหลังจากการเสียชีวิตของตัวเอก] ในช่วงต้นหลังจากบิ๊กแบง” Daniel Whalen นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยพอร์ตสมั ธ ในอังกฤษกล่าว
น้ำ- แต่ในตอนแรกประมาณ 13.8 พันล้านปีก่อนจักรวาลเป็นเพียงไฮโดรเจนฮีเลียมและลิเธียมเล็กน้อย มันต้องใช้ดาวในการทำส่วนที่เหลือ องค์ประกอบที่มีน้ำหนักกลางบางอย่างเช่นคาร์บอนและออกซิเจนถูกหลอมรวมไว้ในดวงดาวเมื่ออายุมากขึ้น คนอื่น ๆ ถูกปลอมแปลงในการเสียชีวิตของตัวเอกเช่นหรือความรุนแรง- อย่างไรก็ตามสำหรับโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้นในการก่อตัวในปริมาณที่มีนัยสำคัญมีสภาพค่อนข้างหนาแน่นและเย็นซึ่งจำเป็นต้องใช้น้อยกว่าสองสามพันองศาเซลเซียส
“ น้ำเป็นโมเลกุลที่เปราะบาง” นักดาราศาสตร์ Volker Bromm จากมหาวิทยาลัยเท็กซัสที่ออสตินกล่าวซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยใหม่ “ ดังนั้นการจับคือเรามีเงื่อนไขที่สามารถสร้างมัน [เร็วมากในจักรวาล] หรือไม่”
เพื่อดูว่าอาจมีน้ำในจักรวาลทารกเวเลนและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ทำการจำลองคอมพิวเตอร์ของชีวิตและความตายของทั้งสอง- เนื่องจากนักดาราศาสตร์คิดว่าดาวยุคแรกมีขนาดใหญ่กว่ามากและมีอายุการใช้งานที่สั้นกว่าดาวสมัยใหม่ทีมจึงจำลองดาวดวงหนึ่งด้วยมวลดวงอาทิตย์ 13 เท่าและอีก 200 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ในตอนท้ายของชีวิตสั้น ๆ ของพวกเขา behemoths เหล่านี้ระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาและเหวี่ยงอาบน้ำองค์ประกอบรวมถึงออกซิเจนและไฮโดรเจน
การจำลองแสดงให้เห็นว่าเมื่อสสารที่ถูกผลักออกมาของซุปเปอร์โนวานั้นขยายตัวและระบายความร้อนออกซิเจนทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนและไดไฮโดรเจนหรือสองอะตอมไฮโดรเจนที่เข้าร่วมเพื่อสร้างไอน้ำในรัศมีเศษซากที่กำลังเติบโต
กระบวนการทางเคมีนี้ดำเนินไปอย่างช้าๆเนื่องจากความหนาแน่นของอะตอมในพื้นที่ด้านนอกของการระเบิดของซุปเปอร์โนวาที่กำลังขยายตัวอยู่ในระดับต่ำ ความหนาแน่นต่ำนี้หมายความว่ามันไม่น่าเป็นไปได้ที่สององค์ประกอบจะพบและเชื่อมต่อกับช่วงเวลาสั้น ๆ
แต่หลังจากไม่กี่ล้านปี - หรือหลายสิบล้านปีในกรณีของดาวดวงเล็ก - แกนกลางที่เต็มไปด้วยฝุ่นของซุปเปอร์โนวาที่เหลืออยู่ก็เย็นพอสำหรับน้ำที่จะก่อตัว น้ำเริ่มสะสมอย่างรวดเร็วเนื่องจากความหนาแน่นสูงพอที่อะตอมจะพบกัน
“ [ความเข้มข้นของน้ำ] ในโครงสร้างที่หนาแน่นซึ่งสำหรับฉันคือตัวเปลี่ยนเกม” Whalen กล่าว “ มวลน้ำโดยรวมทั้งหมดที่เกิดขึ้นมันไม่มากนัก แต่มันก็เข้มข้นในแกนหนาแน่นและแกนหนาแน่นเป็นโครงสร้างที่น่าสนใจที่สุดในส่วนที่เหลือเพราะนั่นคือสิ่งที่ดาวและดาวเคราะห์ดวงใหม่สามารถเกิดขึ้นได้”
ในตอนท้ายของการจำลองซูเปอร์โนวาที่เล็กกว่าผลิตมวลของน้ำเทียบเท่ากับหนึ่งในสามของมวลรวมของโลกในขณะที่น้ำที่ใหญ่กว่าสร้างน้ำเพียงพอที่จะเท่ากับ 330 โลก โดยหลักการแล้ว Whalen กล่าวว่าหากดาวเคราะห์กำลังก่อตัวเป็นแกนกลางที่เหลือจากซูเปอร์โนวาที่ใหญ่กว่าอาจเป็นได้-
“ ดูเหมือนว่าจะมีข้อบ่งชี้ว่าจักรวาลโดยรวมอาจเป็นที่อยู่อาศัยได้ถ้าคุณชอบค่อนข้างเร็วแล้ว” Bromm กล่าว แต่น้ำไม่ได้ทำให้คุณมีชีวิตอยู่ตลอดเวลาเขากล่าวเสริม “ จากนั้นคุณเริ่มถามคำถาม [เร็วแค่ไหน] คุณสามารถรวมคาร์บอนเข้ากับไฮโดรเจนเพื่อให้ได้โมเลกุลแห่งชีวิตได้หรือไม่”
