اولین ستاره‌ها کیهان را غرق در آب کردند

به گزارش ایسنا، آب مایه حیات و جوهره زندگی است. هر موجود زنده‌ای روی زمین در بدن خود آب دارد. زمین از این جهت سرشار از حیات است که سرشار از آب است.

این ارتباط اساسی بین آب و زندگی تا حدی به دلیل خواص خارق‌العاده آب است، اما بخشی از آن به این دلیل است که آب یکی از فراوان‌ترین مولکول‌های جهان است.

به نقل از کانورسیشن، آب از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن ساخته شده که ساختار ساده و در عین حال نیرومندی دارد. عنصر هیدروژن از انفجار اولیه بیگ‌بنگ(مه‌بانگ) می‌آید و تا حد زیادی رایج‌ترین عنصر در جهان است. عنصر اکسیژن نیز در هسته ستارگان بزرگ به همراه کربن و نیتروژن به عنوان بخشی از چرخه همجوشی ایجاد می‌شود.

به دلیل منشأ اکسیژن، ما به طور کلی فکر می‌کنیم که این عنصر و به تبع آن آب، در طول زمان به وفور رشد کرده است. از اولین ستارگان تا به امروز، هر نسل در لحظات مرگ خود اکسیژن را به فضا پرتاب می‌کند.

بنابراین تاکنون تصور می‌شد در حالی که آب در اوایل جهان نادر بوده، در حال حاضر نسبتاً رایج شده است، اما یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که اینطور نیست.

اخترشناسان ستارگان را بسته به سن و فلزی بودنشان به گروه‌هایی دسته‌بندی می‌کنند که در آن منظور از «فلزات»، هر عنصری غیر از هیدروژن و هلیوم است.

جوان‌ترین و غنی‌ترین ستاره‌های فلزی مانند خورشید خودمان، «جمعیت یک»(Population I) نامیده می‌شوند. ستارگان مسن‌تر با فلزات کمتر، «جمعیت ۲»(Population II) هستند. قدیمی‌ترین ستاره‌ها نیز اولین ستاره‌هایی هستند که در کیهان ظاهر شده‌اند و به عنوان «جمعیت ۳»(Population III) شناخته می‌شوند.

اگرچه ما ستاره‌های «جمعیت ۳» را به طور مستقیم مشاهده نکرده‌ایم، اما آنها ستاره‌های عظیمی بوده‌اند که تماماً از هیدروژن و هلیوم ساخته شده‌اند. اولین بذرهای هر چیزی که در اطراف خود می‌بینیم، از اقیانوس‌ها گرفته تا درختان و دوستان عزیزمان، در واقع از درون این نخستین ستاره‌ها منشأ گرفته‌اند.

اکنون یک مطالعه جدید استدلال می‌کند که ستاره‌های «جمعیت ۳» کیهان را با آب پر کرده‌اند.

این تیم در مطالعه خود، انفجار ستارگان اولیه کوچک (معادل ۱۳ جرم خورشیدی) و بزرگ (معادل ۲۰۰ جرم خورشیدی) را مدل‌سازی کردند. ستارگان بزرگ اولین ستارگانی بودند که از ابرهای اولیه شکل گرفتند، در حالی که ستارگان کوچکتر اولین ستاره‌هایی بودند که در مهدهای اولیه ستارگان شکل گرفتند. البته نه همه ستاره‌های «جمعیت ۳»، بلکه آنهایی که فلزی بودنشان بسیار کم بوده است.

هنگامی که ستارگان کوچکتر مردند، به عنوان ابرنواخترهای معمولی منفجر شدند، اما زمانی که ستارگان بزرگ به پایان راه رسیدند، به عنوان ابرنواخترهای درخشان با جفت ناپایدار منفجر شدند.

بر اساس شبیه‌سازی‌ها، این ستارگان می‌توانستند محیط را تا حد زیادی با آب غنی کنند. ابرهای مولکولی تشکیل شده از بقایای این ستارگان، ۱۰ تا ۳۰ برابر از آب ابرهای مولکولی پراکنده‌ای بودند که امروزه در کهکشان راه شیری دیده می‌شود.

بر این اساس، محققان استدلال می‌کنند که ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ، آب و عناصر دیگر به اندازه کافی در ابرهای مولکولی برای تشکیل حیات وجود داشته است.

اینکه آیا حیات واقعاً اینقدر زود در کیهان ظاهر شده یا نه، همچنان یک پرسش بی‌پاسخ است. همچنین این واقعیت وجود دارد که در حالی که آب در مراحل اولیه عمر کیهان شکل گرفته است، یونیزاسیون و سایر فرآیندهای اخترفیزیکی ممکن است بسیاری از این مولکول‌ها را شکسته باشند.

شاید در اوایل عمر جهان، آب فراوان بوده است، اما کیهان، قبل از اینکه ستاره‌های «جمعیت ۲» و «جمعیت ۳» سطح آبی را که امروز می‌بینیم، تولید کنند، وارد یک دوره خشکی شده است. همچنین این امکان وجود دارد که بیشتر آب اطراف ما از اولین ستارگان آمده باشد.

انتهای پیام