天体物理学家显示水可能在早期宇宙中丰富

时间：2021-06-13 07:52:03 来源：

该哈勃图像具有较大分子云中的致密口袋的气体和灰尘的暗显着。尽管含有千倍的氧气，但早期宇宙中，早期宇宙中的类似岛屿可能会持有水蒸气。

来自哈佛史密森的全新理论工作Astrophysics揭示了水蒸气在早期宇宙中可能丰富。

马萨诸塞州剑桥 - 大爆炸可能存在多久，存在？不立即，因为水分子含有氧气和氧必须在第一颗恒星中形成。然后，氧气必须以显着的量分散和联合氢气。新的理论工作发现，尽管存在这些并发症，但在当今大爆炸之后的一十亿年之后，水蒸气可能在空间的袋子里浓郁。

“我们在含有少数氧气的年轻分子云中观察了比我们的太阳更少的氧气的化学。令我们惊讶的是，我们发现我们可以在我们自己的星系中看到我们的水蒸气，“哈佛史密森安斯科学院（CFA）的Astrophysicist Avi Loeb说。

早期宇宙缺乏比氢和氦更重的元素。第一代恒星被认为是巨大而短暂的。那些恒星产生的元素如氧气，然后通过恒星风和超新星爆炸向外传播。这导致了富含重子的“群岛”的气体。然而，即使是这些岛屿也比今天银河系中的气体更穷。

该团队研究了可能导致在早期分子云的氧气贫瘠环境中形成水的化学反应。他们发现，在温度约为80华氏度（300个keelvin），尽管有相对缺乏原料，但在气相中可以形成丰富的水。

“这些温度可能是因为宇宙比今天更温暖，气体无法有效地冷却，”铅作者和博士学生的特拉维夫大学的博士生。

“宇宙微波背景的辉光较热，天然气密度较高，”特拉维夫大学的一个共同作者Amiel Sternberg Adds Amiel Sternberg。

虽然来自恒星的紫外线会破坏水分子，但经过数十亿年的均衡，水形成和破坏之间可以达到平衡。该团队发现，均衡与当地宇宙中看到的水蒸气水平相似。

“即使在重量的元素中没有大量富集，你也可以在气相中积聚大量的水，”差异化。

本前工作计算在分子云中的气相中可能存在多少水，这些水将形成后代的恒星和行星。它没有解决冰形状中存在的水量（这在我们的星系中的主导地位）或者所有水的一部分实际上都可以纳入新形成的行星系统中。

这项工作已被接受在天体神话杂志上发布。作者是Shmuel Bialy＆Amiel Sternberg（特拉维夫大学）和AVI Loeb（CFA）。该联合项目是作为雷蒙德和贝弗利·萨克勒特拉维夫大学的一部分进行的 - 哈佛天文计划。

哈佛史密森天体物理学中心（CfA）总部位于马萨诸塞州剑桥，是史密森尼天体物理观测站与哈佛大学天文观测站之间的联合合作。CfA科学家分为六个研究单位，研究宇宙的起源，演化和最终命运。

出版物：被《天体物理学杂志快报》发表

研究报告的PDF副本：在第一金属富集时期的水形成

图像：美国宇航局，esa和哈勃遗产队

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