最新研究稱約138億年前宇宙大爆炸後一兩億年間
【記者李清華外電報導】施普林格·自然旗下專業學術期刊《自然—天文學》3月4日淩晨發表一篇論文稱，一項建模研究顯示，水可能最早形成於約138億年前宇宙大爆炸後的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於此前估計，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)形成於大爆炸期間，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。
在本項研究中，論文第一作者兼共同通訊作者、英國朴次茅斯大學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，由於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並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後的3000萬至9000萬年，水的質量達到了大約相當於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300萬年後達到了約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，那麼水可能在數十億年前就參與了行星的形成。
↑圖說：本次研究相關示意圖(圖片來自論文)（施普林格·自然 供圖）