Lacqua nelluniverso potrebbe essersi formata più vicino al Big Bang di quanto si pensasse in precedenza

Tutti sanno che nell'universo c'è acqua, ma potresti rimanere sorpreso nello scoprire che è comparsa molto prima del previsto, soprattutto in prossimità del Big Bang.

Quando è comparsa per la prima volta nell'universo la vita come la conosciamo?

Non lo sappiamo con certezza, ma la risposta è strettamente legata al momento in cui l'acqua è comparsa per la prima volta nell'universo. Nuove simulazioni suggeriscono che la prima generazione di stelle che ha contribuito a formare quest'acqua vitale si è verificata solo 100-200 milioni di anni dopo il Big Bang. Ciò sposta indietro le stime precedenti di oltre 500 milioni di anni.

I risultati suggeriscono che se parte di quest'acqua primordiale è sopravvissuta al caos "caldo" della formazione delle prime galassie, potrebbe essere stata assorbita dai pianeti neonati, dando potenzialmente origine a mondi abitabili con acqua in abbondanza solo poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang. Tutto ha a che fare con la storia di come la vita potrebbe essere iniziata nell'universo.

Precedenti osservazioni dell'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile hanno dimostrato che l'acqua esisteva circa 780 milioni di anni dopo il Big Bang, quando l'universo giovane era pieno di idrogeno leggero ed elio insieme a piccole quantità di litio. Questi elementi formarono la prima generazione di stelle, note agli astronomi come stelle di Popolazione III, che erano molto massicce (decine o addirittura centinaia di volte la massa del nostro sole) e avevano una durata di vita considerevole prima di morire come supernovae. Molti degli elementi più pesanti dell'universo, tra cui l'ossigeno, si formano all'interno di queste stelle attraverso reazioni nucleari e vengono distribuiti nello spazio quando queste muoiono, dove vengono poi incorporati nella generazione successiva di stelle.

Per determinare quando si è formata per la prima volta l'acqua nell'universo, il team ha utilizzato modelli numerici per tracciare la vita di due stelle di prima generazione: una 13 volte più massiccia del nostro Sole e un'altra 200 volte più massiccia. La stella virtuale più piccola è esistita per 12,2 milioni di anni prima di morire in un'esplosione di supernova, rilasciando nello spazio circostante circa 0,051 masse solari (quasi 17.000 masse terrestri) di ossigeno. La stella simulata più grande ha bruciato il suo combustibile per soli 2,6 milioni di anni prima di andare incontro alla sua fine esplosiva, rilasciando nello spazio 55 milioni di masse solari (oltre 18 milioni di masse terrestri).

Le simulazioni mostrano che quando le onde d'urto di ogni supernova si irradiano verso l'esterno, le fluttuazioni turbolente della densità creano increspature che fanno sì che parte del gas si condensi in densi grumi. Questi ammassi residui, arricchiti di metalli, tra cui l'ossigeno espulso dalle supernovae, erano probabilmente i siti principali in cui si formò l'acqua nell'universo primordiale.

Collocata nelle parti più dense della nube, l'acqua sarebbe protetta dalla distruzione causata dalle radiazioni intense provenienti dalle stelle vicine. Tuttavia, il team ha preso in considerazione il caso più semplice in cui si forma una sola stella in ogni ammasso, mentre le simulazioni teoriche suggeriscono che i sistemi stellari multipli siano la norma; Più della metà delle stelle nel cielo hanno una o più stelle sorelle. Un numero maggiore di stelle vicine comporterebbe ammassi più densi e ricchi di acqua, ma anche più radiazioni.

Queste sono le prime domande a cui gli scienziati spaziali stanno cercando di rispondere, ma c'è bisogno che più persone approfondiscano questo argomento e lo esplorino più in dettaglio.