L’eau, plus ancienne qu’on ne le croyait et composante clé des premières galaxies.
Une étude publiée dans Nature Astronomy suggère que l’eau pourrait avoir été formée bien plus tôt dans l’univers qu’on ne le pensait auparavant, environ 100 à 200 millions d’années après le Big Bang. Cette découverte indique que l’eau aurait pu être une composante fondamentale des premières galaxies, remettant en question nos connaissances sur la chronologie de l’évolution cosmique.
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Les supernovae, forges cosmiques de l’eau
Les scientifiques ont utilisé des modèles informatiques pour simuler deux supernovae, l’une d’une étoile 13 fois plus massive que le soleil et l’autre 200 fois plus massive. Les résultats ont révélé que des quantités significatives d’oxygène, élément nécessaire à la formation de l’eau, ont été produites durant ces explosions stellaires, atteignant respectivement 0.051 et 55 masses solaires.
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Rappel sur l’eau
Rappel pour ceux qui dormaient au fond de la salle pendant les cours de chimie : l’eau est composée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène, formant la molécule H2O. Elle est essentielle à la vie sur Terre, servant de solvant universel dans de nombreux processus biologiques. L’eau est un excellent conducteur de chaleur et joue un rôle crucial dans le cycle climatique. Sa capacité à former des liaisons hydrogène lui permet de maintenir une température relativement stable, ce qui est vital pour les écosystèmes. L’eau est également un composant clé dans de nombreuses réactions chimiques, notamment dans les processus métaboliques des organismes vivants.
Formation et survie de l’eau dans l’univers primitif
Le processus de refroidissement de cet oxygène gazeux, combiné à l’hydrogène laissé par les supernovae, a conduit à la formation de l’eau dans des amas denses de matière. Ces amas pourraient avoir été des sites propices à la formation de la seconde génération d’étoiles et de planètes. Dans la première simulation, la masse d’eau atteinte équivaut à environ un cent-millionième à un millionième de masse solaire en 30 à 90 millions d’années après la supernova. Dans la seconde simulation, elle atteint environ 0.001 masse solaire après 3 millions d’années.
Implications pour la formation des galaxies et des planètes
Les auteurs de l’étude postulent que si l’eau a pu survivre à la formation des premières galaxies, un processus potentiellement destructeur, elle aurait pu être intégrée dans la formation de planètes il y a des milliards d’années. Cette perspective ouvre de nouvelles voies pour comprendre la distribution de l’eau dans l’univers et son rôle essentiel dans l’émergence de la vie.
Source :
Whalen, D.J., Latif, M.A. & Jessop, C. Abundant water from primordial supernovae at cosmic dawn. Nat Astron (2025).
https://doi.org/10.1038/s41550-025-02479-w
