Studiando le antiche nubi molecolari nella nostra galassia, gli astronomi hanno notato che l'acqua nell'Universo è apparsa molto prima - un miliardo di anni dopo il Big Bang.
Il problema era che una molecola d'acqua composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno, come ogni elemento più pesante dell'elio, era formata nei nuclei delle stelle, e non dal Big Bang stesso.
Le prime stelle impiegarono una certa quantità di tempo per formare, invecchiare e morire, in modo che elementi pesanti come l'ossigeno potessero sfuggire attraverso i venti stellari e le supernove. Tenendo conto di questo ritardo, gli astronomi credevano per molto tempo che l'acqua nell'Universo apparisse molto più tardi.
Ma secondo un nuovo studio pubblicato su Astrophysical Journal Letters, questo potrebbe accadere molto più velocemente. In effetti, esiste la possibilità che l'acqua possa aver avuto origine un miliardo di anni dopo l'inizio dell'universo.
"Abbiamo studiato la chimica di giovani nubi molecolari contenenti un migliaio di volte meno ossigeno del nostro Sole. E con nostra sorpresa, abbiamo scoperto che potrebbe esserci molto più vapore acqueo di quanto si pensasse in precedenza", ha detto Avo Loeb, un astrofisico di Harvard-Smithsonian. centro di astrofisica. Le prime stelle, nate 100 milioni di anni dopo il Big Bang, erano massicce e instabili. Hanno rapidamente bruciato il loro combustibile a idrogeno, esplodendo come supernovae. Queste esplosioni stellari hanno riempito l'universo di elementi pesanti. Il risultato di questi eventi era rappresentato da sacche di gas ricche di elementi pesanti ("ricco" è un punto controverso, poiché rispetto al contenuto di ossigeno della nostra galassia moderna, queste prime nubi di gas erano molto povere di ossigeno).
Ma, nonostante il basso livello di ossigeno, l'ambiente in quel momento era ideale per la "preparazione" della molecola d'acqua. Una temperatura di circa 80 gradi Fahrenheit (300 Kelvin) era ottimale per combinare l'ossigeno con gli atomi di idrogeno, che era abbondante.
"Questa temperatura era disponibile perché l'Universo era più caldo in passato rispetto ad oggi, e il gas non era in grado di raffreddare efficacemente", ha detto il ricercatore del co-autore Shmuel Byala dell'Università di Tel Aviv.
"Il bagliore del fondo cosmico a microonde era più caldo e la densità del gas era più alta", ha aggiunto Amiel Sternberg, anch'egli coautore dell'Università di Tel Aviv. Tuttavia, durante questo periodo turbolento del nostro Universo, l'abbondanza di giovani stelle ha dato origine a potenti radiazioni ultraviolette, che hanno rotto le molecole appena formate. Ma dopo milioni di anni, gli effetti devastanti della luce ultravioletta si attenuarono e il processo di formazione dell'acqua accelerò.
Questo studio mostra che, dopo appena un miliardo dopo il Big Bang, il nostro universo aveva un ambiente ricco per la produzione di acqua, nonostante il suo basso contenuto d'acqua. Ciò pose le basi per epoche successive, quando i pianeti dove già era presente l'acqua cominciarono a formarsi vicino alle stelle successive.
