模型揭秘宇宙“第一滴水”形成時間

密集云核中的水質(zhì)量分數(shù)。圖片來源：英國《自然·天文學(xué)》

科技日報北京3月3日電 （記者張夢然）英國《自然·天文學(xué)》雜志3日發(fā)表的一項研究中，科學(xué)家揭秘了宇宙中“第一滴水”的形成時間。建模顯示，水可能最早形成于宇宙大爆炸后的1億至2億年間。這意味著，水在宇宙中的形成時間早于此前估計，而且可能是第一代星系的關(guān)鍵成分。

眾所周知，水對生命至關(guān)重要。水的成分——氫和氧，是以不同方式形成的，其中較輕的化學(xué)元素（如氫、氦和鋰）形成于宇宙大爆炸期間，但更重的元素（如氧）則是恒星內(nèi)部核反應(yīng)或超新星爆炸的產(chǎn)物。截至目前，科學(xué)家仍不清楚水在宇宙中的確切形成時間。

此次，英國樸次茅斯大學(xué)研究人員利用兩個超新星的計算機模型——一個模擬了13倍太陽質(zhì)量的恒星，另一個模擬了200倍太陽質(zhì)量的恒星，來分析這些爆炸的產(chǎn)物。研究人員發(fā)現(xiàn)，由于達到了極高的溫度和密度，第一個和第二個模擬中分別產(chǎn)生了0.051倍和55倍太陽質(zhì)量的氧。

研究人員表示，這種氣體氧發(fā)生冷卻并與超新星在周圍留下的氫混合，伴隨著這一過程，水在遺留的致密物質(zhì)團塊中形成了。這些團塊可能是第二代恒星和行星的形成位置。在第一個模擬中，研究人員發(fā)現(xiàn)在超新星事件后的3000萬年到9000萬年，水的質(zhì)量達到了大約1個太陽質(zhì)量的1億到100萬分之一。在第二個模擬中，水的質(zhì)量在300萬年后達到了約0.001個太陽質(zhì)量。

研究人員補充解釋稱，如果水能在第一代星系具備毀滅性的形成過程中“幸存”下來，那么水就可能在數(shù)十億年前就參與了行星的形成。

古希臘第一位哲學(xué)家泰勒斯就有“世界始于水”的洞見。新發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)認知：水不僅是生命必需品，還可能參與塑造了第一代星系和行星系統(tǒng)。原始星辰的一次次爆炸，猶如煉金爐，將氧和氫揉成一團，凝結(jié)成晶瑩的水珠，化作雨露滋潤大地。人類對水的好奇和崇敬刻入各大文明的基因。科學(xué)研究讓我們確信，流轉(zhuǎn)在我們血管中的水分子，或許與130億年前某次壯麗爆炸的灰燼同源。生命的密碼早已編織進星辰的碎片，我們是永恒之海中的一滴漣漪。