Secondo una nuova analisi di una coppia di galassie all'alba dei tempi, l'acqua era presente nell'Universo appena 780 milioni di anni dopo il Big Bang – quando l'Universo aveva solo il 5% della sua età attuale. Ciò suggerisce che, anche se gli elementi pesanti erano ancora relativamente scarsi, non è stato sprecato tempo nella creazione di molecole. Le galassie di cui parliamo, almeno come le vediamo dopo che la loro luce ha viaggiato per 12,88 miliardi di anni, appaiono in procinto di fondersi insieme in una grande galassia, nota collettivamente come SPT0311-58, e sono tra le più antiche galassie conosciute nell'Universo.
Si pensa che le interruzioni gravitazionali causate dalle loro interazioni stiano innescando un'onda di formazione stellare che sta consumando tutto il gas molecolare disponibile. Ma c'è ancora abbastanza gas che gli astronomi sono stati in grado di scrutare in esso, ottenendo firme spettrali che rivelano la presenza di alcune molecole.
"Utilizzando le osservazioni ad alta risoluzione di ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) di gas molecolare nella coppia di galassie conosciute collettivamente come SPT0311-58 abbiamo rilevato sia molecole di acqua che di monossido di carbonio nella più grande delle due galassie", ha affermato l'astronomo Sreevani Jarugula dell'Università dell'Illinois. "L'ossigeno e il carbonio, in particolare, sono elementi di prima generazione e, nelle forme molecolari di monossido di carbonio e acqua, sono fondamentali per la vita come la conosciamo".
Poiché la luce proveniente dalle galassie dell'Universo primordiale ha viaggiato così lontano per raggiungerci, è molto debole e molto più difficile discernere i dettagli di quanto non lo sia con le galassie che sono relativamente vicine. Tuttavia, il mezzo interstellare in queste galassie è ricco di polvere, che può aiutare a rivelare la presenza di acqua.
I ricercatori hanno spiegato che questa polvere assorbe la radiazione ultravioletta dalle stelle e la riemette come luce infrarossa lontana. Questa radiazione infrarossa eccita le molecole d'acqua nel mezzo interstellare, che genera emissioni che possono essere rilevate da un telescopio sensibile come ALMA in Cile. Localizzare quest'acqua in un punto così precoce della storia dell'Universo può aiutare gli scienziati a comprendere l'origine e l'evoluzione degli elementi costitutivi della vita nell'Universo.