Новые расчёты свидетельствуют, что вода могла образоваться всего через 100–200 миллионов лет после Большого взрыва, что значительно раньше прежних предположений. Ранняя Вселенная уже содержала воду, играющую важную роль в формировании галактических систем.
Формирование воды напрямую зависит от наличия водорода и кислорода. В то время как водород, гелий и литий появились в результате Большого взрыва, более тяжёлый кислород синтезировался посредством ядерных реакций в недрах звёзд и во время взрывов сверхновых.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, базируется на компьютерном моделировании двух взрывов сверхновых звёзд. Руководитель проекта Даниэль Уэйлен и его коллеги применили современные модели для анализа синтеза элементов при различных массовых характеристиках звёзд.
В первой симуляции взрыва звезды массой 13 солнечных масс вычислено синтезирование кислорода в количестве 0,051 солнечных масс. Этот результат демонстрирует, что даже умеренные сверхновые могут значительно обогащать окружающую материю необходимыми элементами.
При моделировании взрыва звезды массой 200 солнечных масс было получено до 55 солнечных масс кислорода. Экстремально высокие температуры и плотности, возникающие при подобных взрывах, способствуют эффективному ядерному синтезу и масштабному образованию кислорода.
Остывающий кислород, смешиваясь с оставшимся после взрыва водородом, приводил к образованию воды в плотных скоплениях материала. В одной из моделей через 3 миллиона лет сформировалось примерно 0,001 солнечных масс воды, что указывает на активные химические процессы в постсуперновых остатках.
Плотные скопления, в которых образовывалась вода, вероятно, стали местом рождения второго поколения звёзд и планет. Такое обогащение вещества важными химическими элементами закладывало основы формирования будущих планетарных систем.
Моделирование и полученные данные указывают на то, что вода, пережив процессы формирования первых галактик, могла быть интегрирована в материю будущих планет. Это открытие связывает ранние химические этапы эволюции Вселенной с последующим образованием планет и развитием галактических структур.
Изображение носит иллюстративный характер
Формирование воды напрямую зависит от наличия водорода и кислорода. В то время как водород, гелий и литий появились в результате Большого взрыва, более тяжёлый кислород синтезировался посредством ядерных реакций в недрах звёзд и во время взрывов сверхновых.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, базируется на компьютерном моделировании двух взрывов сверхновых звёзд. Руководитель проекта Даниэль Уэйлен и его коллеги применили современные модели для анализа синтеза элементов при различных массовых характеристиках звёзд.
В первой симуляции взрыва звезды массой 13 солнечных масс вычислено синтезирование кислорода в количестве 0,051 солнечных масс. Этот результат демонстрирует, что даже умеренные сверхновые могут значительно обогащать окружающую материю необходимыми элементами.
При моделировании взрыва звезды массой 200 солнечных масс было получено до 55 солнечных масс кислорода. Экстремально высокие температуры и плотности, возникающие при подобных взрывах, способствуют эффективному ядерному синтезу и масштабному образованию кислорода.
Остывающий кислород, смешиваясь с оставшимся после взрыва водородом, приводил к образованию воды в плотных скоплениях материала. В одной из моделей через 3 миллиона лет сформировалось примерно 0,001 солнечных масс воды, что указывает на активные химические процессы в постсуперновых остатках.
Плотные скопления, в которых образовывалась вода, вероятно, стали местом рождения второго поколения звёзд и планет. Такое обогащение вещества важными химическими элементами закладывало основы формирования будущих планетарных систем.
Моделирование и полученные данные указывают на то, что вода, пережив процессы формирования первых галактик, могла быть интегрирована в материю будущих планет. Это открытие связывает ранние химические этапы эволюции Вселенной с последующим образованием планет и развитием галактических структур.
