模型揭秘宇宙“第一滴水”形成时间
发布时间: 2025-03-05 10:56:45
密集云核中的水质量分数。图片来源：英国《自然·天文学》
科技日报北京3月3日电（记者张梦然）英国《自然·天文学》杂志3日发表的一项研究中，科学家揭秘了宇宙中“第一滴水”的形成时间。建模显示，水可能最早形成于宇宙大爆炸后的1亿至2亿年间。这意味着，水在宇宙中的形成时间早于此前估计，而且可能是第一代星系的关键成分。
众所周知，水对生命至关重要。水的成分——氢和氧，是以不同方式形成的，其中较轻的化学元素（如氢、氦和锂）形成于宇宙大爆炸期间，但更重的元素（如氧）则是恒星内部核反应或超新星爆炸的产物。截至目前，科学家仍不清楚水在宇宙中的确切形成时间。
此次，英国朴次茅斯大学研究人员利用两个超新星的计算机模型——一个模拟了13倍太阳质量的恒星，另一个模拟了200倍太阳质量的恒星，来分析这些爆炸的产物。研究人员发现，由于达到了极高的温度和密度，第一个和第二个模拟中分别产生了0.051倍和55倍太阳质量的氧。
研究人员表示，这种气体氧发生冷却并与超新星在周围留下的氢混合，伴随着这一过程，水在遗留的致密物质团块中形成了。这些团块可能是第二代恒星和行星的形成位置。在第一个模拟中，研究人员发现在超新星事件后的3000万年到9000万年，水的质量达到了大约1个太阳质量的1亿到100万分之一。在第二个模拟中，水的质量在300万年后达到了约0.001个太阳质量。
研究人员补充解释称，如果水能在第一代星系具备毁灭性的形成过程中“幸存”下来，那么水就可能在数十亿年前就参与了行星的形成。
古希腊第一位哲学家泰勒斯就有“世界始于水”的洞见。新发现颠覆了传统认知：水不仅是生命必需品，还可能参与塑造了第一代星系和行星系统。原始星辰的一次次爆炸，犹如炼金炉，将氧和氢揉成一团，凝结成晶莹的水珠，化作雨露滋润大地。人类对水的好奇和崇敬刻入各大文明的基因。科学研究让我们确信，流转在我们血管中的水分子，或许与130亿年前某次壮丽爆炸的灰烬同源。生命的密码早已编织进星辰的碎片，我们是永恒之海中的一滴涟漪。
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