Pentru început, să ne gândim la un Univers tânăr, un loc violent și haotic, scăldat în radiații și populat doar de stele gigantice, primitive, cu o viață scurtă și o moarte explozivă. În acest peisaj cosmic primordial, considerat mult timp steril și lipsit de elementele complexe necesare vieții, o nouă descoperire uluitoare sugerează prezența improbabilă a celui mai prețios ingredient. Apa nu a așteptat miliarde de ani pentru a apărea. Ea era deja acolo, în zorii timpului.
Până de curând, se credea că mediul de la începuturile Universului era pur și simplu prea simplu. Lipsit de elemente mai grele precum oxigenul, care sunt forjate în inima stelelor, cum ar fi putut exista apă? Însă noi cercetări, bazate pe simulări computerizate de o complexitate fără precedent, indică faptul că Universul ar fi putut fi „umed” la doar 200 de milioane de ani după Big Bang.
Moartea explozivă a giganților primordiali
O echipă de cercetători condusă de cosmologul Daniel Whalen de la Universitatea Portsmouth din Marea Britanie a reușit să recreeze virtual moartea cataclismică a primelor stele. Acestea nu erau stele precum Soarele nostru, bogate în metale. Erau giganți formați aproape exclusiv din hidrogen și heliu, elementele forjate direct în Big Bang. Aceste stele timpurii, care au ars rapid și la temperaturi extreme, au fost mult timp fantome teoretice, dar date recente de la telescopul JWST par să ofere primele dovezi directe ale existenței lor, conform publicaţiei Science Alert.
În studiul lor, publicat în prestigioasa revistă Nature Astronomy, Whalen și colegii săi au simulat exploziile a două astfel de stele: una cu o masă de 13 ori mai mare decât a Soarelui și un colos de 200 de mase solare. Rezultatele sunt spectaculoase. În prima secundă a supernovelor virtuale, temperaturile și presiunile au atins niveluri atât de extreme încât au fuzionat gazele stelare, creând oxigen.
O supă cosmică se răcește și formează viață: cum a apărut apa în Univers
După acest cataclism, gazele energizate au fost expulzate în spațiu pe o distanță de până la 1.630 de ani-lumină și au început să se răcească. Acest proces de răcire rapidă a fost cheia. A permis atomilor de hidrogen ionizat să se lege, formând celălalt ingredient esențial al apei: hidrogenul molecular (H₂).
„Simulările noastre sugerează că apa era prezentă în galaxiile primordiale datorită formării sale anterioare în halourile lor constitutive,” scriu cercetătorii în articol. Pe măsură ce aceste particule se agitau, în special în regiunile mai dense ale rămășițelor supernovei, atomii de oxigen proaspăt creat au intrat în coliziune cu suficient hidrogen molecular pentru a umezi, la propriu, tânărul Univers.
Leagănul umed al următoarelor lumi
Mai mult, aceste buzunare dense de materie, îmbogățite acum cu metale, nu au rămas inerte. Cercetătorii suspectează că ele au devenit locurile de naștere pentru următoarea generație de stele, dar și pentru viitoarele planete. „Conținutul mai ridicat de metale… ar putea, în principiu, să ducă la formarea de planetesimale rocose în discurile protoplanetare,” explică echipa.
Implicația este amețitoare: planetele potențiale, formate în aceste regiuni, ar fi putut adăposti apă încă de la nașterea lor. Iar acolo unde mai multe supernove explodau în proximitate, nucleele de gaz deveneau și mai dense, creând adevărate fabrici de apă, protejată de radiațiile cosmice de praful stelar.
Calculele echipei sugerează că abundența apei în aceste prime galaxii era doar de zece ori mai mică decât cea pe care o vedem astăzi în Calea Lactee. Departe de a fi un miracol rar și târziu, unul dintre ingredientele fundamentale ale vieții era prezent și abundent aproape de la începutul timpului, rescriind fundamental povestea noastră cosmică. Universul nu a așteptat; a pregătit scena pentru viață încă din primul său act.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi - periodic şi gratuit - o notificare pe adresa de email atunci când publicăm articole interesante: