Estudando as antigas nuvens moleculares em nossa galáxia, os astrônomos notaram que a água no Universo apareceu muito antes - um bilhão de anos após o Big Bang.
O problema era que uma molécula de água composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, como qualquer elemento mais pesado que o hélio, era formada no núcleo das estrelas, e não pelo próprio Big Bang.
As primeiras estrelas demoraram um certo tempo para se formar, envelhecer e morrer, de modo que elementos pesados como o oxigênio pudessem escapar através de ventos estelares e supernovas. Levando em conta esse atraso, os astrônomos acreditaram por muito tempo que a água no Universo apareceu muito mais tarde.
Mas de acordo com um novo estudo publicado no Astrophysical Journal Letters, isso pode acontecer muito mais rápido. De fato, existe a possibilidade de que a água tenha se originado um bilhão de anos após o início do Universo.
"Estudamos a química de jovens nuvens moleculares contendo milhares de vezes menos oxigênio que nosso Sol. E, para nossa surpresa, descobrimos que poderia haver muito mais vapor de água do que se pensava anteriormente", disse Avo Loeb, astrofísico de Harvard-Smithsonian. centro de astrofísica. As primeiras estrelas, nascidas 100 milhões de anos depois do Big Bang, eram enormes e instáveis. Eles rapidamente queimaram seu combustível de hidrogênio, explodindo como supernovas. Essas explosões de estrelas encheram o universo de elementos pesados. O resultado desses eventos foi bolsões de gasolina ricos em elementos pesados (“rico” é um ponto discutível, pois comparado ao conteúdo de oxigênio de nossa galáxia moderna, essas primeiras nuvens de gás eram muito pobres em oxigênio).
Mas, apesar do baixo nível de oxigênio, o ambiente naquela época era ideal para a “preparação” da molécula de água. Uma temperatura de cerca de 80 graus Fahrenheit (300 Kelvin) foi ideal para combinar oxigênio com átomos de hidrogênio, que era abundante.
"Essa temperatura estava disponível porque o Universo estava mais quente no passado do que hoje, e o gás não conseguiu resfriar com eficiência", disse o pesquisador Shmuel Byala, da Universidade de Tel Aviv.
"O brilho do fundo de microondas cósmico era mais quente, e a densidade do gás era maior", acrescentou Amiel Sternberg, também co-autor da Universidade de Tel Aviv. No entanto, durante este tempo turbulento do nosso Universo, a abundância de estrelas jovens deu origem à poderosa radiação ultravioleta, que separou as moléculas recém-formadas. Mas depois de milhões de anos, os efeitos devastadores da luz ultravioleta diminuíram e o processo de formação de água se acelerou.
Este estudo mostra que depois de apenas um bilhão após o Big Bang, nosso universo teve um ambiente rico para a produção de água, apesar de seu baixo teor de água. Isso preparou o cenário para épocas posteriores, quando os planetas onde a água já estava presente começaram a se formar perto das estrelas posteriores.
