Первые сверхновые насытили Вселенную водой вскоре после Большого взрыва
Умирая, первые звезды сбросили в космос тяжелые элементы, из которых сформировалось многообразие планет и жизни, какой мы ее знаем. Но для жизни нужна и вода. В новом исследовании ученые доказали, что первые сверхновые смогли насытить водой космос еще до образования первых галактик.
В научной работе, опубликованной сегодня в журнале Nature Astronomy, исследователи смоделировали взрывы сверхновых звезд гипотетического населения III (самые первые звезды во Вселенной). В расчетах учитывали светила, которые в 13 и в 200 раз массивнее Солнца. Такие значения выбрали неслучайно — это среднестатистические представители двух типов сверхновых.
Светило в 13 солнечных масс — пример звезды массой от восьми до 20 солнечных масс, которая взрывается сверхновой на основе коллапса ядра. При средней массе такая звезда жила около 12,2 миллиона лет и оставляла после себя примерно 0,8 солнечной массы тяжелых элементов, из которых приблизительно 0,051 солнечной массы — кислород.
Гораздо ярче и впечатляюще заканчивали жизненный путь звезды массой 140-260 солнечных масс — взрывались парно-нестабильными сверхновыми. При средних значениях такие светила жили лишь 2,6 миллиона лет, зато выбрасывали 55 солнечных масс кислорода при общей массе тяжелых элементов в 113 солнечных масс.
Излучение этих звезд в течение их жизни создавало в окружающем облаке космического газа и пыли «кокон» из ионизированного водорода. Как показало моделирование, сверхновые не разрывали этот кокон и запускали в нем быстрый процесс образования водорода-2, главного «ингредиента» воды. Сброшенный сверхновыми кислород реагировал в этих областях с водородом, образуя воду.
Первое время после взрыва сверхновой содержание воды в окружающем пространстве росло постепенно, но потом резко ускорялось, увеличиваясь на несколько порядков. Наибольшей плотности вода достигала в плотном «ядре» остатка сверхновой, насыщенном тяжелыми элементами от погибшей звезды. Такие «ядра», вероятно, были главными источниками воды в большинстве первых областей звездообразования.
Как показали расчеты, массовая доля воды в остатках вспышек сверхновых достигала 10-10, лишь на порядок меньше, чем в Млечном Пути сегодня. И это всего через 100-200 миллионов лет после Большого взрыва.
Что еще интереснее, в протопланетном диске, сформировавшемся из остатков парно-нестабильной сверхновой, воды должно было быть лишь на порядок меньше, чем в Солнечной системе. Причем других элементов там хватало на образование планетезималей земного типа в потенциальной обитаемой зоне системы — и, как следствие, планет с жидкой водой на поверхности. Может, удастся найти такие древние миры во время будущих экзопланетных обзоров неба.
Авторы исследования моделировали взрыв только одной сверхновой в облаке. Вероятно, первые звезды не были такими уж одинокими и области их взрыва могли накладываться друг на друга. В этом случае на «стыке» областей молекулы воды распадались, но плотные «ядра» остатков вспышек сверхновых точно должны были пережить соседство.
Ученым еще предстоит узнать, смогла ли та вода «пережить» формирование первых галактик. С одной стороны, молекулы должны были разложиться вследствие химических реакций и под воздействием излучения звезд. С другой — облака пыли могли защитить какую-то долю первичной воды.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали синтетическое масло для газопоршневых двигателей, позволяющее снизить расход топливного метана на семь процентов. Продукт разработан в целях импортозамещения в сфере энергетики. Разработка открывает новые возможности распределенной энергетики на Крайнем Севере, Дальнем Востоке и других территориях без центральных сетей.
Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Большой коллектив ученых из Специальной астрофизической обсерватории РАН (п. Нижний Архыз), Астрокосмического центра ФИАН, Крымской астрофизической обсерватории РАН, Санкт-Петербургского государственного университета и МФТИ с коллегами впервые провел комплексный многоволновой анализ переменности блазара Тон 599 за период с 1983 по 2025 год и обнаружил в этих данных скрытый ритм, указывающий на работу двух взаимосвязанных механизмов.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии