¿Cuándo no fue posible por primera vez la vida del Universo?

moleculas de vida
Moléculas de azúcar, no gas, que rodean a una estrella joven similar al Sol. Los ingredientes básicos de la vida pueden existir en cualquier lugar, pero cada planeta que te contenga desarrollará vida.

Por Ethan Siegel
Publicado na Forbes

Una historia cósmica que tuvo lugar después del Big Bang y se presenta sin importar dónde te encuentres. La formación de núcleos atómicos, átomos, estrellas, galaxias, planetas, moléculas complejas y, eventualmente, vida, es parte de la historia común de todo el Universo. Como ahora entendemos, la vida en nuestro mundo llegó, a lo sumo, unos cientos de miles de años después de la formación de Terra.

Isso sitúa la vida tal como la conocemos en 10 bilhões de años Apos o Big Bang. O Universo no pudo formar vida desde los primeros momentos; Las condiciones y los ingredientes estaban mal. Pero eso no significa que necesitemos todos esos balances y años de evolución cósmica para volver a una vida posible. Todo esto podría suceder cuando el Universo es solo un pequeño porcentaje de su vida actual. Fue durante este período que la vida pudo aparecer en nuestro Universo.

Los Primordiales del Universo

particulas antiparticulas
Fonética, partículas y antipartículas del Universo primordial. Se trata de un conjunto de bósons y férmions naquela time, así como todos los antifermions que puedas imaginar. Habrá otras partículas de alta energía que aún no hemos descubierto, y esto demostrará que también aparecieron durante estas etapas iniciales. Estas condiciones eran inadecuadas para la vida.

No es el momento en que Big Bang está presente, los ingredientes básicos para la vida no existen de todos modos. Las partículas, antipartículas y radiación se mueven a velocidades relativistas, destruyendo cualquier estructura ligada que pudiera formarse por casualidad. A medida que el Universo creció, se expandió y expandió también, reducido a energía cinética completa. A medida que se aniquila la antimateria, estos núcleos atómicos se formarán y los eletrones podrán unirse a ellos de forma estándar, formando los primeros átomos neutros del Universo.

Sin embargo, estos primeros átomos eran apenas hidrógeno y helio: insuficientes para la vida. Se necesitan elementos más pesados, como carbono, nitrógeno, oxígeno y otros, para construir las moléculas que dependen de todos los procesos de la vida. Para ello, las estrellas en gran abundancia deberán formarse, pasar por sus ciclos de vida o muerte y devolver los productos de su fusión nuclear al medio interestelar.

O la aparición de las primeras estrellas

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Una galaxia distante MACS1149-JD1 es objetivada gravitacionalmente por un aglomerado en primer plano, lo que permite fotografiarla en alta resolución con varios instrumentos, incluso con tecnología avanzada. A la luz de esta galaxia, hace más de 530 mil años o Big Bang, más estrellas en el mismo pelo de menos de 280 mil años.

Se necesitan entre 50 y 100 mil años para formar las primeras estrellas en aglomerados relativamente grandes. En las regiones más densas del espacio, estos cúmulos de estrellas atraerán gravitacionalmente materia, incluida la materia para estrellas adicionales y otros cúmulos de estrellas, allanando el camino para las primeras galaxias. Al mismo tiempo, entre 200 y 250.000 años de antigüedad, no solo vivirán y morirán varias generaciones de estrellas, sino que también los primeros cúmulos de estrellas se convertirán en galaxias.

Una creación de dos elementos esenciales en la vida.

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Unos dos átomos y moléculas encontrados en un Nuvem de Magalhães, fotografiados por el Telescopio Espacial Spitzer. La creación de elementos pesados, moléculas orgánicas, agua y planetas rocosos son condiciones necesarias para que tengamos la oportunidad de emerger.

Esto es importante, porque no solo es necesario levantar elementos pesados ​​como carbono, nitrógeno y oxígeno; Es necesario reproducir un número suficiente de ellos, y todos los elementos esenciales para la vida, para producir una amplia variedad de moléculas orgánicas. Estas moléculas deben existir de cierta manera en una habitación donde sea posible sentir un gradiente de energía, como en una luna rocosa o en un planeta cercano a una estrella, o con suficiente actividad hidrotermal subacuática para promover ciertas reacciones químicas. Es necesario que estos sejam locais estén lo suficientemente presentes como para que puedas hacerlos o contarlos como un proceso de vida autosostenible.

Un espectro eo metalicidado de una estrella.

espectro sol scaled
El espectro de luz visible del Sol, que nos ayuda a comprender no solo su temperatura e ionización, sino dos elementos que se encuentran presentes en abundancia. Como las líneas largas y gruesas están hidrogenadas y grabadas, además todas las demás líneas están hechas de un elemento pesado que debe haber sido levantado en una estrella de la generación anterior.

En astronomía, todas estas condiciones están agrupadas por un solo termo: metais. Cuando elegimos una estrella, podemos medir a la fuerza las diferentes líneas de absorción que provienen de ella, que nos dicen, en combinación con la temperatura y la ionización de la estrella, que se formarán dos elementos diferentes en abundancia.

Al enviarlos todos, obtendrá la metalicidad de las estrellas o una fracción de dos elementos en los que son más pesados ​​que el hidrógeno puro o el helio. La metalicidad de nuestro Sol está entre el 1 y el 2%, pero esto puede ser excesivo para un requisito de vida. Las estrellas que tienen solo una fracción, tal vez solo un poco el 10% de los elementos pesados ​​del Sol, se alimentan todavía o lo suficiente de los dos ingredientes necesarios, en todos los aspectos, para darles una posible vida.

Principalmente dos aglomerados globulares

aglomerado globular
Un mapa de dos aglomerados globulares más cercanos al centro de Via Láctea. Los aglomerados globulares más cercanos al centro galáctico tienen un mayor contenido de metales que le da la periferia.

Isso fica realmente interesante, para perto, cuando olhamos para aglomerados globulares. Los cúmulos globulares contienen algunas de las estrellas más antiguas del Universo, muchas de las cuales se forman cuando el Universo tiene menos del 10% de su vida útil actual. Se formarán cuando una gran nube de gas colapsa, levantando estrellas idénticas. Dado que la vida útil de una estrella está determinada por su masa, podemos determinar qué estrellas permanecen en un cúmulo globular y determinar su tamaño.

Para más de 100 cúmulos globulares en nuestra Vía Láctea, la mayoría de ellos se formaron hace entre 12 y 13,4 mil millones de años, lo cual es extremadamente impresionante considerando que el Big Bang duró solo 13, 8 mil millones de años. Una mayoría de dos mayores, como era de esperar, solo tenía el 2% de dos elementos pesados ​​que nosotros no tenemos; Son pobres en metal y no son aptos para la vida. Además, algunos cúmulos globulares, como Messier 69, ofrecen una gran posibilidad.

Abundancia de elementos pesados ​​en Messier 69

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El aglomerado globular Messier 69 es lo suficientemente raro como para ser increíblemente antiguo, con solo el 5% del universo actual, pero también con una teoría de metales muy alta, con el 22% de la metalicidad de nuestro Sol.

Como dos aglomerados globulares, Messier 69 y mayor. Não tem O Estrellas, Estrellas B, Estrellas A y Estrellas F; Las estrellas restantes más masivas se comparan con más de un año del Sol. Según nuestras observaciones, parece que fue hace 13,1 mil millones de años, lo que significa que sus estrellas solo emergerán 700 mil años después de los años del Big Bang.

Más su ubicación e ingresos. A lo sumo, se encuentran dos aglomerados globulares en las afueras de las galaxias, además Messier 69 es un aglomerado raro que se encuentra en el centro galáctico: apenas a 5.500 años luz de distancia. (A modo de comparación, nuestro Sol está a unos 27.000 años luz del centro galáctico). Esta proximidad significa que viven más estrellas gerações y morreram nessa región cuya galaxia amamos; no más supernovas, fusiones de estrellas de neutrones y explosiones de rayos de rango ocorreram región de nessa donde estamos; En consecuencia, estas estrellas exhiben una abundancia mucho mayor de elementos pesados ​​que otros aglomerados globulares.

A pesar de sus estrellas se formará cuando el Universo tenga apenas el 5% de su edad actual, cerca del aglomerado Messier 69 como centro galáctico, esto significa que la materia a partir de la cual se formarán sus estrellas aún está contaminada y en elementos pesados. Cuando deducimos su metalicidad de lámina, después de que estas estrellas Tenham se formaran hace unos cientos de miles de años o Big Bang, encontramos que hay un 22% de dos elementos pesados ​​que tiene el Sol.

Los ingredientes que dan vida no están presentes en Cosmos

galaxia mais distante
Para la galaxia más distante, no existe un Universo conocido, GN-z11, cuya luz apareció hace al menos 13,4 mil años, cuando el Universo tenía solo el 3%, su edad actual: hace 407 mil años. Pero todavía hay galaxias más distantes, y todos esperamos que el telescopio espacial James Webb las encuentre.

Então probó una receta. Faça muitas gerações de stars rápidamente, forma un planeta resiliente o lo suficiente alrededor de unas pocas estrellas más pequeñas y de vida más larga (como una estrella G o una estrella K) para protegerse contra cualquier supernova, explosión de rayos gamma u otros desastres cósmicos que pueda encontrar. y dejar los ingredientes fazerem o que fazem. Seamos afortunados o no, ciertamente existe la oportunidad de recuperar la vida en los centros de las galaxias más antiguas que podríamos esperar descubrir.

En cualquier lugar donde desee que no tengamos espacio alrededor de dos centros galácticos, o alrededor de estrellas masivas recientemente formadas, o en entornos donde el metal rico en gas formará futuras estrellas, encontramos una gran cantidad de moléculas orgánicas complejas. Estos varían desde azúcares hasta aminoácidos y formato de etilo (molécula que da framboesas seu cheiro) a hidrocarburos aromáticos complejos.

Solo encontramos las moléculas de vida precursoras en las cercanías, por supuesto, pero esto se debe a que realmente no sabemos cómo derivar hipótesis moleculares individuales en nuestra propia galaxia. Pero incluso cuando vamos a nuestro vecindario vecino, encontramos evidencia circunstancial de que hubo vida, no Cosmos antes de Terra. He hecho pruebas interesantes de que la vida na Terra nem incluso viene con una Terra.

Vida na Terra: la única certeza que tememos

terra vista da lua
A Terra es el único mundo conocido que he encontrado que alberga vida. No hay otro lugar, menos pelos en un futuro cercano, al que nuestra especie podría migrar. Visita, sim. Se establecerá, todavía no. Goste o não, no hay tiempo, en Terra y donde tenemos que ficar para enquanto.

Sin embargo, no sabemos cómo la vida no llega al Universo, o cómo a la vida, ya que conocemos la proposición común, rara o única que no llega al Universo. Pero podemos estar seguros de que la vida surgió menos una vez en nosotros el cabello del Cosmos, y que fue construida con elementos pesados ​​de generaciones anteriores de estrellas. Vamos a observar cómo las estrellas se forman teóricamente en cúmulos jóvenes de estrellas y primeras galaxias, podríamos alcanzar este límite de abundancia luego de varios cientos de miles de años; Todo lo que queda es colocar estos átomos juntos para un comienzo favorable de la vida.

Formaremos las moléculas necesarias para la vida y así nos colocaremos en un entorno propicio para la vida, resultado de la vida, de repente o el surgimiento de la biología podría haber desaparecido mientras el Universo tiene solo un pequeño porcentaje de su existencia actual. Una vida más primitiva que un Universo, debemos concluir, podría haber sido posible ante el mismo Cosmos durante mil años.