
螃蟹星云,金牛座星座中的超新星残留物。
图片来源:NASA图像/Shutterstock.com
一组运行数值模拟的天体物理学家认为,宇宙中的水可能比我们想象的要早得多。根据新研究,即使是第一个星系,赋予生命的化合物也可能已经预先更早。
氢是在宇宙中生产的第一个元素,因为它在大爆炸后冷却了电子,以使电子与独奏质子结合。氧,h中的O20,直到后来才会出现,在恒星中至少比我们自己的巨大数量高10倍。
根据英国朴茨茅斯大学的一支团队的模拟,氢和氧气本来可以较早地组合,也许是在大爆炸之后仅1亿年。研究了核心溢出的超新星和人口III超新星,该小组发现,两种类型的恒星在模拟中产生了茂密的气体云,在模拟中形成了水。
“大爆炸之后,宇宙就像颗粒的热汤(即质子,中子和电子)。当宇宙开始冷却时,质子和中子开始合并为氢的电离原子(最终是氦气),“ NASA”解释。 “这些电离原子的氢气和氦原子吸引了电子,将它们变成中性原子 - 这使光原子首次自由传播,因为这种光不再散射自由电子。”
碳和氧气在大爆炸期间没有形成,但后来在恒星中出现。这些在所有生物体中发现的基本要素都是通过恒星中的核融合而产生的。最早的恒星是巨大的,短暂的,通过氢,氦气和锂迅速燃烧,并产生较重的元素。当这些恒星在其生命周期的尽头爆炸时,它们将碳和氧气散布在整个宇宙中。这些较重的元素有助于形成新的恒星和行星。
科学家认为,随着这些大恒星的超新星与氢(最丰富的元素)相结合,在数十亿年的过程中,氧气被发射到宇宙中。
“在第一颗恒星爆炸之前,宇宙中没有水,因为没有氧气。只有非常简单的核在大爆炸中幸存下来 - 氢,氦,锂和痕量的钡和硼。陈述。
“氧气,在这些超新星的心中锻造,与氢结合形成水,为创造生命所需的基本要素铺平了道路。”
沃伦(Whalen)解释说,主要发现是原始的超新星在第一个星系甚至形成之前在宇宙中造成了水。这意味着水已经是这些早期星系的基本组成部分。
“尽管总水量适中,但它们高度集中在能够形成恒星和行星的唯一结构中。这表明,在宇宙黎明,甚至在第一个星系之前,都可能形成富含水的行星光盘。”沃伦说。
虽然一种有趣的可能性,并且表明我们知道它可能比我们想象的要早的生活条件,但我们将需要更多的证据通过观察,然后才被视为解决问题。到目前为止,我们甚至还没有观察到由团队建模的人口III明星,他们认为这是大爆炸后首批形成的明星。
该研究发表在自然天文学。