Перші наднові могли створити будівельні блоки кам’янистих планет уже через 100 мільйонів років після Великого вибуху

Матеріал для кам’янистих планет міг з’явитися у Всесвіті набагато раніше, ніж передбачала звична картина. Комп’ютерне моделювання University of Portsmouth показало, що вже приблизно через 100 мільйонів років після Великого вибуху вибухи перших зір могли створити умови для формування твердих планетних заготовок біля молодих маломасивних зір.

Після Великого вибуху ранній Всесвіт складався майже повністю з водню та гелію. Вуглець, кисень, залізо, кремній та інші важчі елементи з’явилися пізніше — вони утворювалися всередині зір і поширювалися космосом під час їхньої загибелі.

Перші зорі, Population III, могли бути дуже масивними. Частина з них завершувала життя особливо потужними pair-instability supernovae.

Такі вибухи здатні за один раз викинути понад 100 сонячних мас важких елементів. Саме це різко змінює хімію навколишніх газових хмар.

Збагачена хмара може швидко перейти до нового покоління зір

Моделі показали, що після вибуху навколишній газ отримує несподівано високу концентрацію важких елементів. Під дією гравітації частина цієї речовини може знову сколапсувати.

У симуляції сформувалася молода зоря приблизно з 70% маси Сонця. Навколо неї виник протопланетний диск — структура, подібна до тієї, з якої сформувалася Сонячна система.

У цьому диску накопичилося достатньо твердого матеріалу для створення кількох земних мас планетних заготовок на відстанях, порівнянних з орбітою Землі.

Це означає, що необхідні для кам’янистих світів зерна й планетезималі не обов’язково чекали мільярди років хімічної еволюції Всесвіту.

У диску була й вода

Ще несподіванішим стало те, що модельований диск містив значну кількість води — лише в кілька разів менше, ніж було доступно під час формування нашої Сонячної системи.

За сценарієм авторів, потенційні планети могли отримати воду з залишкового дискового матеріалу приблизно тим самим загальним шляхом, яким воду отримала рання Земля.

Дослідження не доводить, що вже через 100 мільйонів років після Великого вибуху існували населені землеподібні планети. Воно демонструє інше: фундаментальні інгредієнти й фізичні умови для їхнього формування могли з’явитися надзвичайно рано.

Джерело: Phys.org / University of Portsmouth