宇宙中第一滴水何時形成？最新研究稱宇宙大爆炸后一兩億年間

中新網北京3月4日電 (記者 孫自法)對于生命至關重要的水，在宇宙中是何時形成的？施普林格·自然旗下專業學術期刊《自然—天文學》北京時間3月4日凌晨發表一篇論文稱，一項建模研究顯示，水可能最早形成于約138億年前宇宙大爆炸后的1億至2億年間。

論文作者認為，這次研究發現水在宇宙中的形成時間可能早于此前估計，而且可能是第一代星系的關鍵成分。

該論文介紹，水的成分氫和氧已知是以不同方式形成的，較輕的化學元素(如氫、氦和鋰)形成于大爆炸期間，但更重的元素(如氧)則是恒星內部核反應或超新星爆炸的產物。因此，之前仍不清楚水在宇宙中的形成時間。

本次研究相關示意圖(圖片來自論文)。施普林格·自然 供圖

在本項研究中，論文第一作者兼共同通訊作者、英國樸次茅斯大學D. J. Whalen和同事及合作者一起，利用分別模擬了13倍、200倍太陽質量恒星的兩個超新星計算機模型，來分析這些超新星爆炸的產物。他們發現，由于達到了極高的溫度和密度，第一個和第二個模擬中分別產生了0.051倍和55倍太陽質量的氧。

進一步研究發現，隨著這種氣體氧冷卻并與超新星在周圍留下的氫混合，水便在遺留的致密物質團塊中形成。這些團塊可能是第二代恒星和行星的形成位置。

在13倍太陽質量的第一個模擬中，研究發現在超新星事件后的3000萬至9000萬年，水的質量達到了大約相當于1個太陽質量的1億到100萬分之一。在200倍太陽質量的第二個模擬中，水的質量在300萬年后達到了約0.001個太陽質量。

論文作者總結說，如果水能在第一代星系具備潛在毀滅性的形成過程中幸存下來，那么水可能在數十億年前就參與了行星的形成。(完)