宇宙中第一滴水何时形成？最新研究称宇宙大爆炸后一两亿年间
创始人
2025-03-04 19:30:04
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和商网北京3月4日电 (记者 孙自法)对于生命至关重要的水，在宇宙中是何时形成的？施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然—天文学》北京时间3月4日凌晨发表一篇论文称，一项建模研究显示，水可能最早形成于约138亿年前宇宙大爆炸后的1亿至2亿年间。
论文作者认为，这次研究发现水在宇宙中的形成时间可能早于此前估计，而且可能是第一代星系的关键成分。
该论文介绍，水的成分氢和氧已知是以不同方式形成的，较轻的化学元素(如氢、氦和锂)形成于大爆炸期间，但更重的元素(如氧)则是恒星内部核反应或超新星爆炸的产物。因此，之前仍不清楚水在宇宙中的形成时间。
本次研究相关示意图(图片来自论文)。施普林格·自然 供图在本项研究中，论文第一作者兼共同通讯作者、英国朴次茅斯大学D. J. Whalen和同事及合作者一起，利用分别模拟了13倍、200倍太阳质量恒星的两个超新星计算机模型，来分析这些超新星爆炸的产物。他们发现，由于达到了极高的温度和密度，第一个和第二个模拟中分别产生了0.051倍和55倍太阳质量的氧。
进一步研究发现，随着这种气体氧冷却并与超新星在周围留下的氢混合，水便在遗留的致密物质团块中形成。这些团块可能是第二代恒星和行星的形成位置。
在13倍太阳质量的第一个模拟中，研究发现在超新星事件后的3000万至9000万年，水的质量达到了大约相当于1个太阳质量的1亿到100万分之一。在200倍太阳质量的第二个模拟中，水的质量在300万年后达到了约0.001个太阳质量。
论文作者总结说，如果水能在第一代星系具备潜在毁灭性的形成过程中幸存下来，那么水可能在数十亿年前就参与了行星的形成。(完)
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