天文学家说，宇宙中水的存在比想象的要早数十亿年

根据一项新的研究，水在宇宙大爆炸后仅仅几亿年就出现了，这动摇了行星进化的时间表。

根据今天发表在《自然天文学》上的一项研究，水 —— 我们所知道的生命所必需的解渴分子 —— 在宇宙早期就存在了。

一组研究人员首次模拟了原始宇宙中的水。研究人员发现，宜居世界在宇宙时间轴上形成的时间可能比之前认为的要早得多 —— 比之前认为的要早数十亿年。

根据研究小组的模拟，水分子是在第一颗超新星爆发后开始形成的 —— 这是恒星生命的爆炸终点。超新星是创造第一批重元素所必需的，包括氧，氧（可能是直接的）是H2O中的O。

“在第一批恒星爆炸之前，宇宙中没有水，因为没有氧气，”朴茨茅斯大学的宇宙学家、该研究的主要作者丹尼尔·惠伦（Daniel Whalen）在一份大学新闻稿中说。“只有非常简单的原子核在大爆炸中幸存下来 —— 氢、氦、锂和微量的钡和硼。”

“在这些超新星中心形成的氧气与氢结合形成水，为创造生命所需的基本元素铺平了道路，”惠伦补充说。

在这项研究中，研究小组调查了两种类型的超新星，称为核心坍缩超新星和人口（或Pop）III超新星。核心坍缩超新星在爆炸时会产生少量的重元素，而众所周知，Pop III超新星在爆发时会排出超过太阳质量10倍的金属。这两种事件都会形成富含水的气体团块，在宇宙中飘荡。

研究小组在arXiv网站上发表的一篇论文的预印本中写道：“这些残留物中产生水的主要地点是密集的分子云核心，在某些情况下，这些核心富含原始水，其质量分数仅比今天的太阳系低几倍。”“这些密集的尘埃核也可能是原行星盘形成的候选者。”

研究小组补充说：“除了揭示大爆炸后1 - 2亿年宇宙中已经存在生命的主要成分外，我们的模拟还表明，水很可能是第一个星系的关键组成部分。”

换句话说，生命存在的最基本条件之一比我们之前知道的要早得多，这表明早期的宇宙可能是一个令人惊讶的、充满活力的地方。

拥有能够探测到极其微弱、遥远的光 —— 也就是来自早期宇宙的光 —— 的仪器，将有助于专家们了解我们所知道的生命的历史，以及宇宙的演化。

包括韦伯太空望远镜在内的天文台对这项任务至关重要，因为每次观测都能帮助天文学家揭开宇宙的层层面纱，理清宇宙的时间线，从第一个星系的形成到这些星系结构的化学成分。

我们还没有发现地球以外的生命，但研究小组最近的模拟工作正在帮助科学家们慢慢了解它是如何形成的。

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