本报讯 水对于生命至关重要。一项研究指出,水可能最早形成于宇宙大爆炸后的1亿至2亿年间,而且可能是第一代星系的关键成分。相关研究近日发表于《自然-天文学》。
水的成分——氢和氧是以不同方式形成的。较轻的化学元素(如氢、氦和锂)形成于大爆炸期间,而更重的元素(如氧)则是恒星内部核反应或超新星爆发的产物。因此,目前仍不清楚水在宇宙中形成的时间。
英国朴茨茅斯大学的Daniel Whalen和同事利用两个超新星的计算机模型分析了这些爆炸的产物。其中一个模型模拟了13倍太阳质量的恒星,另一个则模拟了200倍太阳质量的恒星。他们发现,由于达到了极高的温度和密度,第一个和第二个模拟中分别产生了0.051倍和55倍太阳质量的氧。
研究人员发现,随着这种气体氧冷却并与超新星在周围留下的氢混合,水便在遗留的致密物质团块中形成。这些团块可能位于第二代恒星和行星的形成位置。在第一个模拟中,作者发现在超新星事件后的3000万至9000万年,水的质量达到了1个太阳质量的1亿分之一到100万分之一。在第二个模拟中,水的质量在300万年后达到了约0.001个太阳质量。
研究者表示,如果水在第一代星系具备潜在毁灭性的形成过程中得以保存,那么它可能在数十亿年前就参与了行星的形成。(冯维维)
相关论文信息:
10.1038/s41550-025-02479-w