Al estudiar las antiguas nubes moleculares en nuestra galaxia, los astrónomos notaron que el agua en el Universo apareció mucho antes, mil millones de años después del Big Bang.
El problema fue que una molécula de agua formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, como cualquier elemento más pesado que el helio, se formó en los núcleos de las estrellas, y no por el mismo Big Bang.
Las primeras estrellas tardaron cierto tiempo en formarse, envejecer y morir, de modo que elementos pesados como el oxígeno podrían escapar a través de vientos estelares y supernovas. Teniendo en cuenta tal retraso, los astrónomos creyeron durante mucho tiempo que el agua en el Universo apareció mucho más tarde.
Pero según un nuevo estudio publicado en Astrophysical Journal Letters, esto podría suceder mucho más rápido. De hecho, existe la posibilidad de que el agua se haya originado mil millones de años después del comienzo del Universo.
"Estudiamos la química de las nubes moleculares jóvenes que contienen mil veces menos oxígeno que nuestro Sol. Y para nuestra sorpresa, descubrimos que podría haber mucho más vapor de agua de lo que se pensaba anteriormente", dijo Avo Loeb, astrofísico de Harvard-Smithsonian. Centro de astrofísica. Las primeras estrellas, nacidas 100 millones de años después del Big Bang, fueron masivas e inestables. Rápidamente quemaron su combustible de hidrógeno, explotando como supernovas. Estas explosiones de estrellas llenaron el universo de elementos pesados. El resultado de estos eventos fueron las bolsas de gas ricas en elementos pesados ("rico" es un punto discutible, ya que en comparación con el contenido de oxígeno de nuestra galaxia moderna, estas nubes de gas tempranas eran muy pobres en oxígeno).
Pero, a pesar del bajo nivel de oxígeno, el ambiente en ese momento era ideal para la "preparación" de la molécula de agua. Una temperatura de aproximadamente 80 grados Fahrenheit (300 Kelvin) fue óptima para combinar oxígeno con átomos de hidrógeno, que era abundante.
"Esta temperatura estaba disponible porque el Universo era más cálido en el pasado que hoy, y el gas no podía enfriarse de manera efectiva", dijo el investigador coautor Shmuel Byala de la Universidad de Tel Aviv.
"El brillo del fondo cósmico de microondas fue más cálido y la densidad del gas fue mayor", agregó Amiel Sternberg, también coautor de la Universidad de Tel Aviv. Sin embargo, durante este tiempo turbulento de nuestro Universo, la abundancia de estrellas jóvenes dio lugar a una poderosa radiación ultravioleta, que rompió las moléculas recién formadas. Pero después de millones de años, los efectos devastadores de la luz ultravioleta disminuyeron y el proceso de formación de agua se aceleró.
Este estudio muestra que después de solo mil millones después del Big Bang, nuestro Universo tenía un entorno rico para la producción de agua, a pesar de su bajo contenido de agua. Esto preparó el escenario para épocas posteriores, cuando los planetas donde el agua ya estaba presente comenzaron a formarse cerca de las estrellas posteriores.
