Des découvertes fascinantes révèlent que l’eau, élément essentiel à la vie, est apparue dans l’univers bien plus tôt que prévu. Une équipe de recherche a utilisé des simulations avancées pour démontrer la formation d’eau à partir des supernovas, offrant un nouveau regard sur l’origine de ce précieux liquide. À découvrir !
Grâce à des simulations sophistiquées, les scientifiques ont déterminé que l’eau est apparue et s’est répandue dans l’univers bien plus tôt que nous ne le pensions.
L’eau, dont la formule moléculaire est H2O, est l’élément le plus précieux sur la Terre, étant la source même de la vie. C’est dans un environnement aquatique, le fameux brodo primordiale, que, entre 3,5 et 3,8 milliards d’années, sont apparus les premiers organismes vivants, des cellules unicellulaires, à partir desquelles tout a commencé. L’eau est également un composant fondamental de notre organisme, représentant 60 pour cent de notre corps ; il n’est donc pas surprenant que nous ayons constamment besoin de boire de l’eau. Si nous savons depuis longtemps quand la vie a émergé sur Terre grâce à l’eau, nous ne savions pas quand l’eau était apparue dans l’univers. Toutefois, une nouvelle étude a déterminé qu’il s’agit d’un composé très ancien, beaucoup plus vieux que ce que nous pensions. Selon les résultats de la recherche, l’eau était déjà présente dans l’univers « enfant », entre 100 et 200 millions d’années après le Big Bang, l’événement qui a marqué le début de l’expansion universelle.
C’est une équipe de chercheurs internationale dirigée par des scientifiques britanniques de l’Institut de cosmologie et de gravitation de l’Université de Portsmouth, en collaboration avec des collègues du Département de Physique – Faculté des sciences de l’Université des Émirats Arabes Unis, qui a établi que l’eau est un élément si ancien dans l’univers qu’elle a émergé peu après le Big Bang. Les chercheurs, coordonnés par le professeur Daniel Whalen, cosmologue à l’université britannique, ont tiré leurs conclusions après avoir réalisé des simulations avec des modèles informatiques. Avant cela, il était pensé que les chances d’avoir de l’eau dans l’« enfance » de l’univers étaient faibles, car un élément lourd comme l’oxygène ne serait pas abondant à cette époque. Cet atome, comme d’autres, est produit par des réactions de fusion nucléaire au cœur des étoiles, à travers la combinaison d’atomes plus légers. Il est supposé que les premières étoiles de l’univers primordial étaient principalement composées de hélium et d’hydrogène et n’avaient pas les conditions idéales de pression et de température nécessaires à la formation de concentrations abondantes d’oxygène, qui ne se seraient formées que plus tard au fil des générations d’étoiles, par nucleosynthèse, dues aux explosions appelées supernovae.
Le professeur Whalen et ses collègues, à travers des simulations complexes, ont fait exploser des supernovae d’étoiles primitives ayant des masses de 13 et 200 fois celle du Soleil, découvrant qu’en réalité, il ne fallait qu’une seule seconde après leur explosion apocalyptique pour observer la fusion d’atomes légers en oxygène, avec des plumes de gaz interstellaires s’étendant jusqu’à plus de 1 600 années-lumière de l’origine de la supernova. Le rapide refroidissement de ces plumes, montre la simulation, permet également la formation d’d’hydrogène moléculaire, qui est le second « ingrédient » clé de la molécule d’eau.
En substance, ces simulations informatiques montrent que même les étoiles de l’univers enfant, lors de leur mort, avaient des caractéristiques permettant la formation d’eau dans le milieu interstellaire, grâce à l’union des sous-produits ozone et d’hydrogène moléculaire. Selon les calculs des experts, la quantité d’eau présente dans les galaxies primitives était dix fois celle que nous trouvons aujourd’hui dans notre galaxie, la Voie lactée, étant déjà un élément très abondant peu de temps après le Big Bang, condensée en grosses nuages moléculaires.
“Les principaux sites de production d’eau dans ces résidus sont les noyaux de nuages moléculaires denses, qui dans certains cas ont été enrichis de l’eau primitive à des fractions de masse qui étaient juste légèrement inférieures à celles du système solaire actuel. Ces noyaux denses et poussiéreux sont aussi de meilleurs candidats à la formation de disques protoplanétaires”, ont expliqué le professeur Whalen et ses collègues dans l’abstract de l’étude. Les détails de la recherche “Abundant water from primordial supernovae at cosmic dawn” ont été publiés dans la revue scientifique Nature Astronomy.