Araştırmalara göre ilk süpernova erken evreni suyla doldurdu

Su yaşamın özüdür. Dünya üzerinde yaşayan her canlının içinde su bulunur. Dünya su açısından zengin olduğu için yaşam açısından da zengindir. Su ile yaşam arasındaki bu temel bağlantı kısmen suyun olağanüstü özelliklerinden kaynaklanmaktadır, ancak bunun bir kısmı da suyun evrende en bol bulunan moleküllerden biri olmasından kaynaklanmaktadır.

Bir kısım oksijen ve iki kısım hidrojenden oluşan yapısı basit ve güçlüdür. Hidrojen, Büyük Patlama’nın ilkel ateşinden gelir ve açık ara en yaygın elementtir. CNO füzyon döngüsünün bir parçası olarak büyük yıldızların çekirdeklerinde karbon ve nitrojenle birlikte oksijen yaratılır.

Kökeni nedeniyle genellikle oksijenin (ve buna bağlı olarak suyun) zamanla bol miktarda arttığını düşündük. İlk yıldızlardan günümüze kadar her nesil, ölüm anlarında uzaya oksijen saçmıştır. Yani, evrenin ilk zamanlarında su nadir iken, şimdi nispeten yaygındır. Ancak yeni bir çalışma durumun böyle olmadığını öne sürüyor.

Gökbilimciler yıldızları yaşlarına ve metalikliklerine göre popülasyonlara ayırırlar; burada “metaller”, hidrojen ve helyum dışındaki elementlerdir. Güneş gibi en genç ve metal bakımından en zengin yıldızlara Popülasyon I adı verilir. Daha az metal içeren daha yaşlı yıldızlar ise Popülasyon II’dir. Evrende ortaya çıkan ilk yıldızlar olan en yaşlı yıldızlar, Popülasyon III olarak bilinir.

Pop III yıldızlarını doğrudan gözlemlememiş olsak da, bunlar tamamen hidrojen ve helyumdan oluşan devasa yıldızlar olmalı. Okyanuslardan ağaçlara, sevgili dostlarımıza kadar çevremizde gördüğümüz her şeyin ilk tohumları bu ilk yıldızların içinde oluştu. Yeni bir çalışmak şuraya gönderildi: arXiv ön baskı sunucusu Pop III yıldızlarının da evreni suyla doldurduğunu savunuyor.

Ekip, çalışmalarında küçük (13 güneş kütlesi) ve büyük (200 güneş kütlesi) erken yıldızların patlamalarını modelledi. Büyük yıldızlar ilkel bulutlardan oluşan ilk yıldızlar olurken, daha küçük yıldızlar erken yıldız doğumevlerinde oluşan ilk yıldızlar olacaktı. Pek Pop III yıldızları olmasa da metalikliği çok düşük. Küçük yıldızlar öldüğünde tipik bir süpernova olarak patladılar, ancak büyük yıldızlar öldüğünde parlak çift-kararsız süpernova olarak patladılar.

Simülasyonlara göre bu yıldızlar çevreyi suyla büyük ölçüde zenginleştirmiş olmalı. Bu yıldızların kalıntılarından oluşan moleküler bulutlar, bugün Samanyolu’nda görülen dağınık moleküler bulutların su fraksiyonunun 10 ila 30 katı kadardı. Buna dayanarak ekip, Büyük Patlama’dan 100 ila 200 milyon yıl sonra, moleküler bulutlarda yaşamın oluşmasına yetecek kadar su ve diğer elementlerin bulunduğunu öne sürüyor.

Yaşamın evrende gerçekten bu kadar erken ortaya çıkıp çıkmadığı henüz cevaplanmamış bir sorudur. Suyun erken oluşmasına rağmen iyonlaşma ve diğer astrofiziksel süreçlerin bu moleküllerin çoğunu parçalamış olabileceği de bir gerçek. Başlangıçta su bol olabilirdi ama Pop II ve Pop I yıldızları bugün gördüğümüz su seviyelerini oluşturmadan önce evren kurak bir döneme girmişti. Ancak etrafımızdaki suyun büyük kısmının ilk yıldızlardan gelmiş olması da mümkün.