El elixir clave de la vida podría haberse formado en los 200 millones de años posteriores al Big Bang, según sugiere una nueva investigación. Se pensaba que las condiciones para producir agua no existían en ese momento porque los elementos más pesados como el oxígeno eran escasos, pero nuevas simulaciones indican que el Universo en ciernes podría haber sido húmedo.
El cosmólogo Daniel Whalen de la Universidad de Portsmouth en el Reino Unido y sus colegas recrearon virtualmente las explosiones de dos estrellas utilizando parámetros del Universo primitivo, y descubrieron que los medios para producir agua ya estaban presentes tan pronto como 100 millones de años después de que el Universo explotara. El video a continuación ilustra los gases de hidrógeno, helio y litio del Big Bang fusionándose en las primeras estrellas, liberando elementos más pesados como el oxígeno al Universo durante sus muertes explosivas:
“Nuestras simulaciones sugieren que el agua estaba presente en las galaxias primigenias debido a su formación anterior en sus halos constituyentes”, escriben los investigadores en su artículo.
Hoy en día, las estrellas altamente metálicas tienen una abundancia de oxígeno en sus núcleos, pero las primeras estrellas estaban hechas casi en su totalidad de hidrógeno y helio. Es probable que estas estrellas primitivas ardieran a altas temperaturas y con rapidez, lo que dificultó a los astrónomos detectar rastros de ellas, pero los nuevos datos del JWST pueden haber revelado la primera evidencia directa de su existencia.
Whalen y su equipo simularon la explosión de estas estrellas primitivas, una que tenía 13 veces y otra 200 veces la masa de nuestro Sol. En el primer segundo de las supernovas virtuales, las temperaturas y presiones fueron lo suficientemente altas como para fusionar más de los gases de las antiguas estrellas en oxígeno. Después de este cataclismo, los gases energizados expulsados, que se extendieron hasta 1.630 años luz, comenzaron a enfriarse. El enfriamiento rápido ocurrió más rápido que la fusión del material, lo que provocó que las moléculas de hidrógeno ionizado se emparejaran, formando el otro ingrediente clave del agua: el hidrógeno molecular (H2).
A medida que estas partículas se sacudían, particularmente en las regiones más densas de los halos de las supernovas, el oxígeno colisionó con suficiente hidrógeno para humedecer el Universo. Además, estos cúmulos más densos de restos de supernova, con sus mayores concentraciones de metales, probablemente también se conviertan en los sitios de la próxima generación de estrellas llenas de elementos más pesados y la futura formación de planetas, sospechan los investigadores.
“El mayor contenido de metales… podría, en principio, conducir a la formación de planetesimales rocosos en discos protoplanetarios con estrellas de baja masa”, dicen Whalen y su equipo.
Esto significa que los planetas potenciales también podrían albergar agua. Varias estrellas también pueden formarse juntas en la misma región, explican los investigadores.
“Si es así, pueden ocurrir varias explosiones de supernova y superponerse en el halo”, explican Whalen y sus colegas. “Varias explosiones pueden producir núcleos más densos y, por lo tanto, más sitios para la formación y concentración de agua en el halo”.
En áreas donde el gas del halo es escaso, múltiples explosiones destruirían el agua formada, pero en los núcleos de nubes más densos, el H2O tiene una mayor probabilidad de sobrevivir, gracias al polvo que lo protege de la radiación. Los cálculos del equipo sugieren que la cantidad de agua producida por las primeras galaxias puede haber sido sólo diez veces menor que la que vemos en nuestra galaxia hoy, lo que sugiere que uno de los principales ingredientes de la vida era abundante hace mucho tiempo.
Esta investigación fue publicada en Nature Astronomy.
Fuente: Science Alert.
