As primeiras estrelas do universo surgiram alguns milhões de anos após o Big Bang, quando a gravidade começou a concentrar gás e poeira cósmica em regiões densas. Pouco tempo depois, algumas dessas estrelas explodiram como supernovas, fenômeno que acontece em alguns tipos específicos de objetos estelares. Agora, um novo estudo sugere que essas explosões podem ter espalhado água pelo universo.
Por muito tempo, a ciência acreditava que a água era uma substância encontrada apenas na Terra, pois não havia indícios de sua presença em outros planetas ou corpos celestes. Contudo, nas últimas décadas, astrônomos e cientistas começaram a encontrar possíveis evidências de que a água realmente está presente em diversas regiões do cosmos.
A primeira grande evidência de água fora da Terra surgiu nas observações da atmosfera de Vênus, em meados dos anos 1960, quando pesquisadores detectaram vapor de água no planeta. Mas existem diversos outros exemplos, como a descoberta de oceanos subterrâneos na lua Europa, de Júpiter.
Desde os avanços tecnológicos durante a corrida espacial, foram encontradas evidências de água em diversos corpos celestes. Dados de missões espaciais confirmaram a presença de moléculas de água em cometas, asteroides e luas de planetas do Sistema Solar.
Além disso, há indícios de vapor d”água na atmosfera de alguns exoplanetas distantes; porém, essas investigações continuam em andamento. Ou seja, evidências apontam que a água é relativamente comum em diferentes partes do universo.
Mas, afinal, qual é a origem dessa substância espalhada pelo cosmos? Segundo o novo estudo, a água pode ter se espalhado pelo universo a partir das explosões das primeiras supernovas criadas após o Big Bang.
“A água, em particular, é considerada crucial para a origem cósmica da vida, conforme a entendemos. Modelos recentes indicam que ela pode se formar em gás de baixa metalicidade, como o presente em redshifts (desvios para o vermelho). Aqui, apresentamos simulações numéricas que mostram que a primeira água do universo se formou em supernovas de colapso de núcleo e de instabilidade de pares da População III, em redshifts”, é descrito no estudo.
Quando surgiram as primeiras supernovas?
As primeiras estrelas do universo surgiram entre 100 e 250 milhões de anos após o Big Bang, em um ambiente de formação cósmica muito diferente do que a astronomia observa hoje. Elas se formaram em gigantescas nuvens de gás e poeira, a partir de regiões densas compostas principalmente de hidrogênio e hélio.
Além de serem extremamente massivas, essas estrelas primitivas tiveram uma vida muito mais curta do que as que surgiram nos bilhões de anos seguintes. Inclusive, essa primeira geração pertence a um grupo conhecido na comunidade científica como População III. Por viverem relativamente pouco tempo, algumas encerraram seu ciclo estelar e se transformaram nas primeiras supernovas da história.
No caso das estrelas mais jovens e ricas em metais, são chamadas de População I; aquelas mais velhas e com menos metais são conhecidas como População II.
As estrelas originárias eram massivas e mais quentes que o Sol, formadas apenas por hidrogênio e hélio, sem elementos mais pesados. Quando chegaram ao fim de suas vidas, explodiram como supernovas, liberando elementos como carbono, ferro e zinco.
Esse processo foi essencial para enriquecer o espaço interestelar e permitir a formação de novos corpos celestes. Sem ele, planetas rochosos como a Terra não existiriam.
Em 2019, um estudo publicado na revista The Astrophysical Journal utilizou simulações para investigar as características das primeiras supernovas do universo. Os pesquisadores concluíram que os jatos expelidos nessas explosões espalharam os materiais remanescentes por várias galáxias, incluindo a Via Láctea.
Água e supernovas
Além de liberar elementos mais pesados, essas supernovas podem ter transportado altas quantidades de água para as primeiras galáxias. É o que sugere um estudo recente, publicado no servidor de pré-impressão arXiv. Se essa hipótese for realmente confirmada, essas explosões teriam um papel fundamental na origem da vida como a conhecemos.
No artigo, os pesquisadores apresentam resultados de simulações de explosões estelares envolvendo estrelas com até 13 vezes a massa do Sol e outras ainda maiores, com 200 vezes a massa solar. Eles explicam que a água ‘espalhada’ pelas supernovas primordiais pode ter se formado a partir das nuvens de hidrogênio, oxigênio e outros elementos ejetados durante a explosão.
Atualmente, a ciência permite a observação de nuvens moleculares na Via Láctea, e o estudo indica que os restos dessas supernovas podem ter gerado até 30 vezes mais água do que a quantidade observada hoje. Com base nessa análise, os pesquisadores sugerem que a água surgiu no universo entre 100 e 200 milhões de anos após o Big Bang.
“Esses núcleos densos e cheios de poeira também são fortes candidatos à formação de discos protoplanetários. Além de indicar que um dos principais ingredientes para a vida já estava presente no universo entre 100 e 200 milhões de anos após o Big Bang, nossas simulações sugerem que a água provavelmente foi um componente essencial das primeiras galáxias”, o artigo descreve.
De qualquer forma, é importante destacar que o estudo foi publicado apenas em um servidor de pré-impressão, sem passar pelo processo de revisão por pares. Isso significa que os dados ainda são inconclusivos e o artigo não foi validado por especialistas nem publicado em uma revista científica.
As supernovas são explosões estelares extremamente poderosas, capazes de liberar altas quantidades de energia e ejetar elementos essenciais pelo universo. Quer saber mais sobre o assunto? Aproveite para entender qual seria o impacto de uma Supernova próxima da Terra. Até a próxima!
