Duas pesquisas corroboram de forma brilhante a tese de que a água teria surgido logo após a surgimento do Universo. A primeira pesquisa, mais recente, resultou de uma simulação computacional indicando que a água pode ter-se formado pela primeira vez entre 100 e 200 milhões de anos após o Big Bang.
A segunda pesquisa, resultado de observação astronômica há alguns anos atrás, encontrou fortes evidencias da existência do maior reservatório de agua já encontrado, avaliado em 140 trilhões de vezes toda a água dos oceanos da Terra. A incrível distancia de 12 bilhões de anos luz.
Veremos cada uma destas pesquisas em separado, a seguir.
Como a água teria surgido no Universo?
A água pode ser muito, muito antiga, tendo quase a mesma idade que o Universo: Novas simulações indicam que a água pode ter-se formado pela primeira vez entre 100 e 200 milhões de anos após o Big Bang,
Isso é muito antes do que os cientistas calculavam até agora, significando que a água pode ter feito parte da sopa primordial que deu origem às primeiras estrelas e galáxias.
Elementos químicos mais leves, como hidrogênio, hélio e lítio, foram forjados já no Big Bang, mas elementos mais pesados, como o próprio oxigênio, devem ter sido criados em reações nucleares dentro de estrelas ou em explosões de supernovas.
Assim, imaginava-se que a água só poderia ter surgido muito mais tarde no Universo.
Daniel Whalen e colegas da Universidade de Portsmouth, no Reino Unido, utilizaram modelos de computador de duas supernovas – a primeira para uma estrela com 13 vezes a massa do Sol e a segunda para uma estrela com 200 vezes a massa do Sol – para analisar os produtos dessas explosões.
Os pesquisadores publicaram os resultados de suas simulações na revista Nature Astronomy
A primeira simulação indicou a produção de 0,051 massa solar (uma massa solar é a massa do nosso Sol) de oxigênio, enquanto a segunda supernova criou 55 massas solares de oxigênio, devido às temperaturas e densidades muito altas alcançadas.
À medida que esse oxigênio gasoso esfriava e se misturava com o hidrogênio circundante, a água conseguia se formar nos densos aglomerados de material restantes da explosão.
Esses aglomerados provavelmente seriam locais para a formação da segunda geração de estrelas e planetas, conhecida como População III.
“Antes das primeiras estrelas explodirem, não havia água no Universo porque não havia oxigênio. Apenas núcleos muito simples sobreviveram ao Big Bang – hidrogênio, hélio, lítio e traços de bário e boro. O oxigênio, forjado nos corações dessas supernovas, combinou-se com hidrogênio para formar água, abrindo caminho para a criação dos elementos essenciais necessários à vida,” disse Whalen.
Condições para a formação da vida
Na simulação da primeira supernova, a massa de água atingiu quantidades que eram aproximadamente equivalentes a um centésimo milionésimo a um milionésimo de uma massa solar entre 30 e 90 milhões de anos após a supernova. Na segunda simulação, a quantidade de água atingiu aproximadamente 0,001 massa solar após 3 milhões de anos.
Os pesquisadores sugerem que, se a água conseguiu sobreviver à formação das primeiras galáxias, um processo potencialmente destrutivo, ela poderia ter sido incorporada à formação dos planetas bilhões de anos atrás.
Isso dá suporte à noção de que a água pode ser um elemento importante na formação dos planetas – já sabíamos que a água está presente em discos de formação de estrelas e planetas.
“Isso implica que as condições necessárias para a formação da vida estavam em vigor muito antes do que imaginávamos – é um passo significativo em nossa compreensão do Universo primitivo.
Embora as massas totais de água fossem modestas, elas estavam altamente concentradas nas únicas estruturas capazes de formar estrelas e planetas. E isso sugere que discos planetários ricos em água poderiam se formar no amanhecer cósmico, antes mesmo das primeiras galáxias,” concluiu Whalen.
Quasar tem o maior depósito de água já encontrado, há 12 bilhões de anos-luz
Duas equipes de astrônomos descobriram o maior e mais distante reservatório de água já detectado no universo.
A água, o equivalente a 140 trilhões de vezes toda a água dos oceanos da Terra, está ao redor de um enorme buraco negro do tipo quasar, a mais de 12 bilhões de anos-luz de distância.
“O ambiente em torno deste quasar é único na medida que está produzindo essa enorme massa de água”, disse Matt Bradford, cientista do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. “É mais uma demonstração de que a água está presente em todo o universo, mesmo nos tempos mais antigos.”
Quasar
Um quasar é alimentado por um enorme buraco negro que consome de forma constante um disco de gás e poeira ao seu redor. Conforme consome essa matéria, o quasar expele grandes quantidades de energia.
Os dois grupos de astrônomos estudaram um quasar chamado APM 08279+5255, que abriga um buraco negro 20 bilhões de vezes mais maciço do que o Sol e produz uma quantidade de energia equivalente a mil trilhões de sóis.
Os astrônomos já esperavam que o vapor de água estivesse presente no universo primordial, mas nunca tinham detectado essa água tão longe antes.
Há vapor de água na Via Láctea, embora a quantidade total seja 4.000 vezes menor do que no quasar agora estudado, porque a maioria da água da Via Láctea está na forma de gelo.
Sede de buraco negro
O vapor de água é importante para revelar a natureza do quasar. Neste quasar em particular, o vapor de água está distribuído ao redor do buraco negro em uma região gasosa que abrange centenas de anos-luz de tamanho.
Sua presença indica que o quasar está inundando o gás ao seu redor com raios-X e radiação infravermelha, e que o gás é extremamente quente e denso mesmo para os padrões astronômicos.
Ainda que “quente e denso” seja algo muito relativo: o gás está a -53 grau Celsius e é 300 trilhões de vezes menos denso do que a atmosfera da Terra.
Apesar disso, ele é cinco vezes mais quente entre 1 e 10 vezes mais denso do que o gás típico de galáxias como a Via Láctea.
Medições do vapor de água e de outras moléculas, como o monóxido de carbono, sugerem que há gás suficiente para alimentar o buraco negro até que ele cresça até seis vezes seu tamanho atual.
Se isso vai ou não acontecer não está claro, afirmam os astrônomos, uma vez que parte do gás pode acabar condensando-se em estrelas, ou pode ser expulso do quasar.
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A reprodução de matérias é livre mediante a citação do título do texto com link apontando para este texto. Crédito do site Nature & Space
ÁGUA SURGIU COM O UNIVERSO: HÁ 12 BI DE ANOS JÁ EXISTIA
Bibliografia
Artigo: Abundant water from primordial supernovae at cosmic dawn
Autores: D. J. Whalen, M. A. Latif, C. Jessop
Revista: Nature Astronomy
DOI: 10.1038/s41550-025-02479-w
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