As Primeiras Estrelas Poderão Ter Preenchido o Universo com Água, Segundo Estudo

Crédito: pixabay

A água é a pedra angular da vida. Todos os organismos na Terra dependem dela, e o nosso planeta prospera com vida devido à sua abundância de água.

A ligação entre a água e a vida provém tanto das propriedades únicas da água como da sua abundância no cosmos.

As origens da água: Hidrogénio e Oxigénio

A água, com a sua estrutura simples de dois átomos de hidrogénio ligados a um átomo de oxigénio, é extraordinariamente resistente. O hidrogénio formou-se no Big Bang, enquanto o oxigénio, o carbono e o azoto são forjados em estrelas maciças.

Tradicionalmente, os cientistas acreditavam que o oxigénio – e, por extensão, a água – se tornava mais prevalente à medida que o Universo evoluía. Gerações sucessivas de estrelas enriqueceram o cosmos com oxigénio durante as suas mortes explosivas.

Assim, embora a água fosse escassa no Universo primitivo, tornou-se relativamente abundante desde então. No entanto, um novo estudo desafia esta perspetiva.

Populações de estrelas e o seu impacto cósmico

Os astrónomos classificam as estrelas em três populações com base na sua idade e metalicidade (onde “metais” se referem a elementos mais pesados que o hidrogénio e o hélio).

População I: Estrelas mais jovens ricas em metais, como o Sol.

População II: Estrelas mais velhas com menos metais.

População III: As primeiras estrelas do Universo, feitas inteiramente de hidrogénio e hélio.

Apesar de as estrelas da População III ainda não terem sido observadas diretamente, pensa-se que eram maciças e de vida curta, lançando as sementes de tudo o que vemos hoje – oceanos, florestas e até nós próprios.

Impressão artística de um campo de estrelas da População III, tal como teriam aparecido apenas 100 milhões de anos após o Big Bang. (NOIRLab/NSF/AURA/J./Wikimedia Commons/CC-BY-SA 3.0)

Simulando a morte de estrelas primitivas

Um estudo recente publicado no arXiv sugere que estas estrelas primordiais podem também ter sido responsáveis pela disseminação de água no cosmos.

Os investigadores modelaram a morte de estrelas primitivas, tanto pequenas (13 massas solares) como maciças (200 massas solares). As estrelas maiores, provavelmente as primeiras do Universo, formaram-se a partir de hidrogénio e hélio puros, enquanto as mais pequenas surgiram em viveiros estelares primitivos com uma metalicidade muito baixa.

Quando estas estrelas mais pequenas morreram, explodiram como supernovas normais. Em contraste, as estrelas maciças terminavam as suas vidas em deslumbrantes supernovas de instabilidade de pares.

De acordo com as simulações, estas explosões enriqueceram significativamente as nuvens moleculares circundantes com água. Os restos destas estrelas primitivas continham 10 a 30 vezes mais água do que as nuvens moleculares difusas observadas atualmente na Via Láctea.

A água primitiva e o potencial para a vida

Os investigadores propõem que, entre 100 a 200 milhões de anos após o Big Bang, as nuvens moleculares do Universo primitivo continham água suficiente e outros elementos essenciais para que a vida pudesse potencialmente surgir.

Se a vida surgiu de facto tão cedo é uma questão em aberto. É também possível que a ionização e outros processos cósmicos tenham destruído grande parte desta água inicial.

Embora a água possa ter sido abundante na infância do Universo, o ambiente cósmico terá entrado num “período de seca” antes de as gerações seguintes de estrelas, as Populações II e I, a terem reabastecido. Ainda assim, alguma da água que vemos atualmente pode ter as suas origens nas primeiras estrelas.

Leia o Artigo Original: Science Alert

Leia mais: Uma Descoberta Inesperada Pode Ser a Chave para Resolver a Resistência aos Antibióticos