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 В испанской провинции Сория археологи нашли фрагменты декоративного бронзового сосуда, относящегося к редкому типу римских изделий. Речь идет о предмете с изображениями и надписями, связанными с укреплениями вала Адриана в Британии. Это второй такой сосуд, найденный на Пиренейском полуострове, и единственный известный экземпляр, на который нанесены названия фортов восточного участка стены, что делает его особенно ценным для изучения.
Ученые Института истории материальной культуры РАН провели комплексное исследование самых распространенных каменных орудий стоянки Костенки-17 — резцов. Анализ показал, что эти резцы были не отдельным инструментом, как считалось ранее, а нуклеусом, то есть основой, с которой скалывали мелкие пластинки для дальнейшего использования.
Ученые сравнили посмертные трехмерные компьютерные томограммы черепов японцев, умерших несколько лет назад, с черепами тех, кто жил в этой стране в начале XX века, и выявили, что те слегка изменились по форме. Кроме того, разница между черепами женщин и мужчин возросла, хотя какой в этом эволюционный смысл в нашу эпоху — неясно.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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