Todo mundo sabe que existe água no universo, mas você pode se surpreender ao saber que ela apareceu muito antes do esperado, especialmente perto do Big Bang.
Quando a vida como a conhecemos surgiu pela primeira vez no universo?
Não sabemos com certeza, mas a resposta está intimamente ligada ao momento em que a água apareceu pela primeira vez no universo — e novas simulações sugerem que a primeira geração de estrelas que ajudou a formar essa água vital surgiu apenas 100 milhões a 200 milhões de anos após o Big Bang. Isso adia estimativas anteriores em mais de 500 milhões de anos.
As descobertas sugerem que, se parte dessa água primitiva sobreviveu ao caos "quente" da formação inicial das galáxias, ela poderia ter sido absorvida por planetas recém-nascidos, potencialmente levando a mundos habitáveis com água abundante apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang. Tudo tem a ver com a história de como a vida pode ter começado no universo.
Observações anteriores do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), no Chile, mostraram que a água existia cerca de 780 milhões de anos após o Big Bang, quando o universo jovem era preenchido com hidrogênio e hélio leves, juntamente com pequenas quantidades de lítio. Esses elementos formaram a primeira geração de estrelas, conhecidas pelos astrônomos como estrelas da População III, que eram muito massivas — dezenas ou até centenas de vezes a massa do nosso Sol — e tinham vidas úteis consideráveis antes de morrerem como supernovas. Muitos dos elementos mais pesados do universo, incluindo o oxigênio, são formados dentro dessas estrelas por meio de reações nucleares e são distribuídos no espaço quando morrem, onde são então incorporados à próxima geração de estrelas.
Para determinar quando a água se formou no universo, a equipe usou modelos numéricos para rastrear a vida de duas estrelas de primeira geração: uma 13 vezes mais massiva que o nosso Sol e outra 200 vezes mais massiva. A estrela virtual menor existiu por 12,2 milhões de anos antes de morrer em uma explosão de supernova, liberando cerca de 0,051 massas solares (quase 17.000 massas terrestres) de oxigênio no espaço ao redor. A estrela simulada maior queimou seu combustível por apenas 2,6 milhões de anos antes de encontrar seu fim explosivo, liberando 55 milhões de massas solares (mais de 18 milhões de massas terrestres) no espaço.
Simulações mostram que, à medida que as ondas de choque de cada supernova se irradiam para fora, flutuações turbulentas de densidade criam ondulações que fazem com que parte do gás se condense em aglomerados densos. Esses aglomerados restantes, enriquecidos em metais, incluindo oxigênio ejetado por supernovas, provavelmente eram os principais locais para a formação de água no universo primitivo.
Localizada nas partes mais densas da nuvem, a água estaria protegida de ser destruída pela radiação forte de estrelas próximas. No entanto, a equipe considerou o caso mais simples, onde apenas uma estrela se forma em cada aglomerado, enquanto simulações teóricas sugerem que sistemas estelares múltiplos são a norma; Mais da metade das estrelas no céu têm uma ou mais estrelas irmãs. Mais estrelas próximas significariam aglomerados mais densos e ricos em água, mas também mais radiação.
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