Вода появилась вскоре после Большого Взрыва? Новое открытие переписывает историю ранней Вселенной

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, переворачивает представления о возрасте воды во Вселенной. Согласно компьютерному моделированию, вода могла появиться не через миллиарды лет после Большого взрыва, а уже в первые сотни миллионов лет — прямо в облаках газа, оставшихся после взрывов первых сверхновых. Это означает, что ключевой ингредиент для жизни мог присутствовать в космосе задолго до формирования первых галактик, что ставит под сомнение прежние теории о «позднем» зарождении воды.

Взрывы как источник жизни: как сверхновые синтезировали воду

Кислород, необходимый для образования воды, не существовал в ранней Вселенной. Он появился в результате термоядерного синтеза внутри первых массивных звезд и их последующего взрыва. Группа астрофизиков под руководством Дэниела Уэйлена смоделировала два сценария: взрыв звезды в 13 раз тяжелее Солнца и взрыв гиганта в 200 солнечных масс.

Симуляция показала, что в момент катаклизма выделяются огромные объемы кислорода. В первом случае его масса составила 0,05 солнечной, во втором — 55 солнечных масс. Однако ключевым этапом стало остывание этого раскаленного газа. Взаимодействуя с окружающим водородом, кислород конденсировался в плотных сгустках, где и запустился процесс формирования молекул воды.

Оценка запасов: от ничтожных долей до планетарных масштабов

Модели позволили оценить и количество синтезированной влаги. В сценарии с малой сверхновой спустя 30–90 миллионов лет масса воды достигла от одной стомиллионной до одной миллионной доли массы Солнца. Гигантский взрыв оказался эффективнее: уже через 3 миллиона лет масса воды составила 0,001 солнечной массы. Эти облака, насыщенные водой, по мнению ученых, могли стать строительным материалом для звезд и планет второго поколения.

Судьба этой первичной воды остается под вопросом. Ученые не уверены, смогла ли она пережить турбулентные процессы формирования галактик. Ультрафиолетовое излучение и ударные волны могли разрушить хрупкие молекулы. Если же вода уцелела, она должна была войти в состав первых планетных систем, заложив основу для возникновения жизни на миллиарды лет раньше, чем считалось.

Теперь астрофизикам предстоит проверить эти теоретические выкладки. Для обнаружения следов «космической зари» потребуются телескопы нового поколения, способные регистрировать спектральные сигнатуры воды в галактиках, удаленных на миллиарды световых лет. Подтверждение гипотезы не только изменит историю воды, но и даст новый импульс поиску внеземной жизни, ведь этот ресурс, как оказалось, мог быть распространен во Вселенной с самого ее начала.