Životodarná látka šokovala vedcov. Vo vesmíre vznikla oveľa skôr, než sa predpokladalo

Voda je považovaná za základný stavebný prvok života, no kde a kedy sa vo vesmíre vlastne prvýkrát objavila? Dlhodobo sa predpokladalo, že v raných fázach vesmíru neboli podmienky na jej vznik, keďže ťažšie prvky ako kyslík boli veľmi vzácne, upozorňuje ScienceAlert. Nové počítačové simulácie však naznačujú, že voda mohla existovať už len 200 miliónov rokov po Veľkom tresku – oveľa skôr, ako sa predpokladalo.

Pomohli pokročilé simulácie

Keď vesmír vznikol pred približne 13,8 miliardami rokov, bol zložený prevažne z vodíka, hélia a malého množstva lítia. Tieto prvky sa neskôr začali zhlukovať do prvých hviezd, ktoré boli úplne odlišné od tých, ktoré pozorujeme dnes. Na rozdiel od moderných hviezd bohatých na ťažké prvky, prvotné hviezdy obsahovali iba ľahké prvky a boli extrémne horúce a masívne.

Tieto obrovské hviezdy však nežili dlho. Po niekoľkých miliónoch rokov ich existencia skončila mohutnými explóziami – supernovami, ktoré rozmetali novo vytvorené prvky do vesmíru. Práve v tomto chaotickom procese mohla nastať aj prvá tvorba vody.

Vedci zo Spojeného kráľovstva pod vedením kozmológa Daniela Whalena sa pokúsili tento proces preskúmať pomocou sofistikovaných simulácií. Vytvorili modely explózií prvotných hviezd s rôznou hmotnosťou – od 13-násobku až po 200-násobok hmotnosti Slnka.

Výsledky boli prekvapivé. Počas prvých sekúnd po výbuchu supernovy boli teploty a tlaky dostatočne vysoké na to, aby sa vytvorilo väčšie množstvo kyslíka – jedného z hlavných stavebných blokov vody. Keď sa obrovské oblaky horúcich plynov začali rozťahovať a ochladzovať, vytvorili sa podmienky na vznik molekulárneho vodíka (H₂), ktorý sa následne spájal s kyslíkom a vytváral molekuly vody (H₂O).

Mali prekvapivo veľa vody

Doteraz sa predpokladalo, že vo vesmíre trvalo miliardy rokov, kým sa vytvorilo dostatočné množstvo ťažkých prvkov na to, aby sa začala hromadne tvoriť voda. Táto nová štúdia však naznačuje, že prvé galaxie obsahovali vodu už veľmi skoro – hoci v menších množstvách.

NASA/ESA/Hubble Heritage Team/AURA/B. Whitmore et al.

Simulácie ukázali, že tieto najstaršie galaxie mohli obsahovať len asi desaťkrát menej vody, než sa dnes nachádza v našej Mliečnej ceste. To je stále obrovské množstvo, ktoré mohlo významne ovplyvniť vývoj budúcich planét a možností pre život.

Tieto teoretické výsledky budú v najbližších rokoch testované prostredníctvom pozorovaní vesmírneho teleskopu Jamesa Webba (JWST). Tento výkonný infračervený teleskop má schopnosť pozorovať najstaršie galaxie a odhaliť chemické zloženie ich plynových oblakov. Ak sa podarí nájsť stopy vody v týchto najstarších oblastiach vesmíru, bude to znamenať revolúciu v našom chápaní vývoja chemických procesov v kozme.

Čítajte viac z kategórie: Novinky