El agua es la esencia de la vida. Cada ser vivo en la Tierra contiene agua en su interior. La abundancia de vida en nuestro planeta está íntimamente ligada a la presencia de este recurso fundamental, que no solo es esencial por sus propiedades extraordinarias, sino también porque es una de las moléculas más abundantes en el universo.
Compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, su estructura es a la vez simple y robusta. El hidrógeno se origina del fuego primordial del Big Bang y es, de lejos, el elemento más común en el cosmos. Por su parte, el oxígeno se produce en los núcleos de las grandes estrellas, junto con el carbono y el nitrógeno, como parte del ciclo de fusión CNO.
A lo largo de la historia del universo, se ha asumido que el oxígeno (y, por lo tanto, el agua) se ha vuelto más abundante con el tiempo. Desde las primeras estrellas hasta la actualidad, cada generación de estrellas ha liberado oxígeno al espacio al final de su vida. Por ello, se pensaba que el agua era escasa en los inicios del universo, pero un nuevo estudio sugiere que esta percepción podría estar equivocada.
El papel de las estrellas en la formación de agua
Los astrónomos clasifican las estrellas en diferentes poblaciones según su edad y metalicidad, donde «metales» se refiere a cualquier elemento que no sea hidrógeno o helio. Las estrellas más jóvenes y ricas en metales, como nuestro sol, se denominan Población I. Las estrellas más viejas, con menos metales, son de la Población II. Por último, las estrellas más antiguas, las primeras en aparecer en el universo, son conocidas como Población III.
Aunque no se han observado directamente las estrellas de la Población III, se cree que eran enormes y estaban compuestas únicamente de hidrógeno y helio. Estas primeras estrellas fueron los núcleos de todo lo que vemos a nuestro alrededor, desde océanos hasta árboles. Un reciente estudio disponible en el servidor de preprints arXiv argumenta que las estrellas de la Población III también inundaron el cosmos con agua.
En su investigación, el equipo modeló las explosiones de estrellas tempranas de masa pequeña (13 masas solares) y de gran tamaño (200 masas solares). Las grandes serían las primeras estrellas formadas a partir de nubes primordiales, mientras que las más pequeñas habrían sido las primeras en surgir en los nurseries estelares tempranos. Aunque no son exactamente estrellas de la Población III, poseen una metalicidad muy baja. Al morir, las estrellas más pequeñas explotan como supernovas típicas, mientras que las grandes lo hacen como brillantes supernovas de inestabilidad por pares.
Las simulaciones realizadas sugieren que estas estrellas habrían enriquecido enormemente su entorno con agua. Las nubes moleculares formadas a partir de los restos de estas explosiones contenían de 10 a 30 veces más agua que las nubes moleculares difusas observadas hoy en la Vía Láctea. Con base en estos hallazgos, los investigadores sostienen que, entre 100 y 200 millones de años después del Big Bang, existía suficiente agua y otros elementos en las nubes moleculares como para que la vida pudiera surgir.
Sin embargo, la cuestión de si la vida realmente apareció en el universo tan pronto sigue sin respuesta. Además, aunque el agua se formó en los inicios, procesos astrofísicos como la ionización podrían haber descompuesto muchas de estas moléculas. Por lo tanto, aunque el agua pudo haber sido abundante en esos tiempos, el universo atravesó un periodo seco antes de que las estrellas de Población II y I generaran los niveles de agua que observamos hoy en día. No obstante, es posible que gran parte del agua que nos rodea provenga de las primeras estrellas.
Más información: Daniel J. Whalen et al, Abundant Water from Early Supernovae at Cosmic Dawn, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.02051
Información del diario: Proporcionado por Universe Today
