V tu chvíli slyšeli všichni nadšenci vědy neslavná slova Carla Sagana: „Jsme vyrobeni z hvězdných věcí.“ Ale co to přesně znamená? Jak by mohly kolosální koule plazmy, chtivě spalovat své jaderné palivo ve vzdáleném čase a prostoru, hrát jakoukoli roli při vytváření obrovské složitosti našeho pozemského světa? Jak je možné, že „dusík v naší DNA, vápník v našich zubech, železo v naší krvi, uhlík v našich jablečných koláčích“ mohl být tak zoufale vytvořen hluboko v srdcích těchto masivních hvězdných gigantů?
Není překvapením, že příběh je jak elegantní, tak hluboce inspirující.
Všechny hvězdy pocházejí z pokorných začátků: jmenovitě obrovská rotující shluk plynu a prachu. Gravitace způsobuje, že se oblak kondenzuje, jak se točí, víří do stále pevněji zabalené sféry materiálu. Nakonec se hvězda stane tak hustou a horkou, že molekuly vodíku v jejím jádru se srazí a fúzují do nových molekul hélia. Tyto jaderné reakce uvolňují silné záblesky energie ve formě světla. Plyn jasně září; zrodila se hvězda.
Konečný osud naší rodící se hvězdy závisí na její hmotnosti. Menší, lehké hvězdy pálí, i když vodík ve svém jádru pomaleji než těžší hvězdy, záříce poněkud matněji, ale žije mnohem déle. V průběhu času však klesající hladiny vodíku ve středu hvězdy způsobují méně reakcí vodíkové fúze; méně reakcí vodíkové fúze znamená méně energie, a tedy menší tlak směrem ven.
V určitém bodě nemůže hvězda nadále udržovat napětí, které její jádro udržovalo vůči hmotnosti svých vnějších vrstev. Gravitace nakloní měřítko a vnější vrstvy se začnou zřítit dovnitř jádra. Jejich kolaps však zahřívá věci, zvyšuje tlak v jádru a proces opět zvrací. Nové jádro spalující vodík je vytvořeno těsně před jádrem a obnovuje nárazník proti gravitaci povrchových vrstev hvězdy.
Zatímco jádro pokračuje v provádění fúzních reakcí s héliem s nižší energií, síla nové skořápky, která spaluje vodík, tlačí na vnější stranu hvězdy a způsobuje, že vnější vrstvy se stále více zvětšují. Hvězda se rozšíří a zchladne na červeného obra. Jeho vnější vrstvy nakonec úplně uniknou tahu gravitace, vznášejí se do vesmíru a zanechávají za sebou malé mrtvé jádro - bílý trpaslík.
Těžší hvězdy se také občas potýkají v boji mezi tlakem a gravitací a vytvářejí nové skořápky atomů, které se v procesu spojí; na rozdíl od menších hvězd jim však jejich nadměrná hmotnost umožňuje tyto vrstvy stále formovat. Výsledkem je řada soustředných koulí, přičemž každá skořepina obsahuje těžší prvky než ta, která ji obklopuje. Vodík v jádru vytváří hélium. Atomy helia se spojí a vytvoří uhlík. Uhlík se kombinuje s héliem a vytváří kyslík, který se spojuje s neonem, pak hořčíkem, pak křemíkem ... celou periodickou tabulku na železo, kde končí řetězec. Tyto masivní hvězdy fungují jako pec a řídí tyto reakce pouhou dostupnou energií.
Tato energie je však omezeným zdrojem. Jakmile se jádro hvězdy stane pevnou železnou koulí, nemůže již spojovat prvky a vytvářet energii. Stejně jako v případě menších hvězd znamená méně energetických reakcí v jádru hvězd s těžkou hmotností menší vnější tlak proti gravitační síle. Vnější vrstvy hvězdy se pak začnou zhroutit, zrychlí tempo fúze těžkých prvků a dále sníží množství energie dostupné k udržení těchto vnějších vrstev. Hustota exponenciálně vzrůstá v zmenšujícím se jádru a ruší dohromady protony a elektrony tak pevně, že se stává zcela novou entitou: neutronovou hvězdou.
V tomto okamžiku jádro nemůže dostat hustší. Masivní vnější skořepiny hvězdy - stále padající dovnitř a stále plné těkavých prvků - už nemusejí nikam jít. Srazili do jádra jako rychlá ropná plošina, která narazila do cihlové zdi, a vybuchla do monstrózní exploze: supernovy. Mimořádné energie generované během tohoto výbuchu konečně umožňují fúzi prvků ještě těžších než železo, od kobaltu až po uran.
Energetická rázová vlna produkovaná supernovou se pohybuje ven do vesmíru a uvolňuje po ní těžké elementy. Tyto atomy mohou být později začleněny do planetárních systémů, jako jsou ty naše. Vzhledem ke správným podmínkám - například vhodně stabilní hvězdě a poloze v její obyvatelné zóně - tyto prvky poskytují stavební kameny pro komplexní život.
Dnes naše každodenní životy umožňují právě tyto atomy, které byly dávno vytvořeny v životních a smrtelných hroších obrovských hvězd. Naše schopnost dělat vůbec nic - probudit se z hlubokého spánku, užít si chutné jídlo, řídit auto, napsat větu, přidat a odečíst, vyřešit problém, zavolat příteli, smát se, plakat, zpívat, tančit, běžet, skok a hra - řídí se hlavně chováním malých řetězců vodíku kombinovaných s těžšími prvky, jako je uhlík, dusík, kyslík a fosfor.
Další těžké prvky jsou v těle přítomny v menším množství, přesto jsou však stejně důležité pro správné fungování. Například vápník, fluor, hořčík a křemík spolu s fosforem posilují a rostou naše kosti a zuby; ionizovaný sodík, draslík a chlor hrají zásadní roli při udržování rovnováhy tekutin v těle a elektrické aktivity; a železo zahrnuje klíčovou část hemoglobinu, bílkoviny, která vybavuje naše červené krvinky schopností dodávat kyslík, který vdechujeme, zbytku našeho těla.
Až příště budete mít špatný den, zkuste to: zavřete oči, zhluboka se nadechněte a přemýšlejte o řetězu událostí, které spojují vaše tělo a mysl s místem, kde jsou miliardy světelných let daleko, hluboko v dálce prostor a čas. Připomeňme, že masivní hvězdy, mnohokrát větší než naše slunce, strávily miliony let přeměnou energie v hmotu, vytvářením atomů, které tvoří každou část vás, Zemi a každého, koho jste kdy znali a milovali.
My lidé jsme tak malí; a přesto, jemný tanec molekul vytvořených z této hvězdné hmoty vede k biologii, která nám umožňuje uvažovat o našem širším vesmíru a o tom, jak jsme vůbec existovali. Sám Carl Sagan to vysvětlil nejlépe: „Některá část naší bytosti ví, že odtud jsme přišli. Toužíme se vrátit; a můžeme, protože vesmír je také uvnitř nás. Jsme vyrobeni z hvězdných věcí. Jsme způsob, jak se kosmos pozná sám. “
