Egyszerre vagy egészen minden tudományos rajongó hallotta a késő Carl Sagan hírhedt szavait: „Csillagokból készülünk”. De mit jelent ez pontosan? Hogyan tudnának szerepet játszani a földi világ hatalmas bonyolultságában az óriási plazmagömbök, amelyek mohón elégetik nukleáris üzemanyagukat a távoli idõben és térben? Hogyan lehet, hogy „a DNS-ben lévő nitrogént, a kalcium a fogakban, a vasat a vérben, a szén az almáspitekben” ilyen hatalmasan meg lehet kovácsolni e hatalmas csillag óriások szívében?
Nem meglepő, hogy a történet elegáns és mélységesen lelkesítő.
Minden csillag szerény kezdetből származik: nevezetesen egy hatalmas, forgó gáz- és porcsomóból. A gravitáció miatt a felhő kondenzálódik, miközben forog, és egyre szorosabban csomagolt anyaggömbbe kavarog. Végül a létező csillag annyira sűrűvé és forróvá válik, hogy a magjában lévő hidrogénmolekulák összeesnek és új héliummolekulákká olvadnak össze. Ezek a nukleáris reakciók erőteljes energiaszakadásokat engednek fény formájában. A gáz ragyog; csillag születik.
A kezdő csillag végső sorsa a tömegétől függ. Kisebb, könnyű csillagok, bár a hidrogén a magjában lassabban ég, mint a nehezebb csillagok, kissé tompábban világít, de sokkal hosszabb életet élnek. Idővel azonban a csillag közepén eső hidrogénszint kevesebb hidrogénfúziós reakciót okoz; kevesebb hidrogénfúziós reakció kevesebb energiát jelent, és ezért kevesebb külső nyomást jelent.
Egy bizonyos ponton a csillag már nem tudja fenntartani a feszültséget, amelyet magja fenntartott a külső rétegek tömege ellen. A gravitáció megmutatja a skálát, és a külső rétegek befelé hajlanak a magon. De összeomlása felmelegíti a dolgokat, növeli a magnyomást és ismét megfordítja a folyamatot. Egy új hidrogénégető héjat hoztak létre közvetlenül a magon kívül, amely egy puffert állít fel a csillag felszíni rétegeinek gravitációja ellen.
Miközben a mag folytatja az alacsony energiatartalmú hélium-fúziós reakciókat, az új hidrogénégető héj erő hatással van a csillag külső oldalára, és a külső rétegek egyre inkább duzzadnak. A csillag kiszélesedik és vörös óriássá hűl. Külső rétegei végül teljesen elmenekülnek a gravitációtól, lebegnek az űrbe, és hátrahagynak egy kicsi, halott magot - egy fehér törpét.
A nehezebb csillagok időnként megtorpulnak a nyomás és a gravitáció közötti küzdelemben is, új atomhéjakat hozva létre, amelyek megolvadnak a folyamat során; a kisebb csillagoktól eltérően azonban többlettömegük lehetővé teszi ezeknek a rétegeknek a kialakítását. Az eredmény egy koncentrikus gömbök sorozata, minden héj nehezebb elemeket tartalmaz, mint a körülötte. A magban lévő hidrogén héliumot eredményez. A hélium atomok összeolvadva képezik a szénatomot. A szén héliummal kombinálva képezi az oxigént, amely neonba, majd magnéziumba, majd szilíciumba olvad, és egészen a periódusos rendszeren vasig vasúti, ahol a lánc véget ér. Az ilyen hatalmas csillagok kemencékként viselkednek, és a rendelkezésre álló energiának köszönhetően vezetik ezeket a reakciókat.
De ez az energia véges erőforrás. Amint a csillag magja szilárd vasgömbré válik, az nem képes az elemek megolvasztására energiát létrehozni. Mint a kisebb csillagok esetében, a nehézsúlyú csillagok kevesebb energikus reakciója kevesebb külső nyomást jelent a gravitációs erő ellen. A csillag külső rétegei ekkor összeomlanak, felgyorsítva a nehéz elemek fúziós ütemét, és tovább csökkentve az ezen külső rétegek megtartásához rendelkezésre álló energiamennyiséget. A sűrűség exponenciálisan növekszik a zsugorodó magban, annyira szorosan összefonva a protonokat és az elektronokat, hogy teljesen új entitásmá válik: egy neutroncsillag.
Ezen a ponton a mag nem válik sűrűbbé. A csillag hatalmas külső kagylóinak - amelyek továbbra is befelé zuhannak, és még mindig tele vannak illékony elemekkel - már nincs hová menni. Becsapódnak a magba, mint egy téglafalba ütköző gyorshajtómű, és szörnyű robbanáshoz szupernóvá válnak. Az ilyen robbanás során keletkező rendkívüli energiák végül lehetővé teszik a vasnál nehezebb elemek olvadását a kobalttól egészen uránig.
A szupernóva által előidézett energikus sokkhullám a kozmoszba mozog, nyomán nehéz elemeket bocsát ki. Ezek az atomok később beépíthetők a bolygórendszerekbe, mint a sajátunk. A megfelelő feltételek mellett - például egy megfelelően stabil csillag és a lakhatósági zónán belüli helyzet - ezek az elemek építőelemeket biztosítanak a komplex élethez.
Ma mindennapi életünket lehetővé teszik ezek az atomok, amelyek már régen kovácsoltak a hatalmas csillagok életében és halálában. Képesek vagyunk bármit is csinálni - felébredni a mély alvásból, élvezni az ízletes ételeket, autóval vezetni, mondatot írni, összeadni és kivonni, egy problémát megoldani, egy barátot hívni, nevetni, sírni, énekelni, táncolni, futni, ugrás és játék - főleg az apró hidrogénláncok viselkedését szabályozza, nehezebb elemekkel, például szén, nitrogén, oxigén és foszfor kombinálva.
Más nehéz elemek kisebb mennyiségben vannak a testben, ám ezek ugyanakkor nélkülözhetetlenek a megfelelő működéshez. Például a kalcium, a fluort, a magnéziumot és a szilíciumot a foszfor mellett erősítik és növelik a csontok és fogaink; az ionizált nátrium, kálium és klór létfontosságú szerepet játszanak a test folyadék-egyensúlyának és elektromos aktivitásának fenntartásában; A vas a hemoglobin kulcsfontosságú részét képezi, amely fehérje biztosítja a vörösvértesteinket azzal a képességgel, hogy a belélegzett oxigént a testünk többi részéhez szállítsa.
Tehát a következő alkalommal, amikor rossz napja van, próbálkozzon ezzel: csukja be a szemét, mély lélegzetet, és mérlegelje az események láncát, amely összeköti a testét és az elmét egy milliárd fényév távoli helyével, mélyen a tér és idő. Emlékezzünk arra, hogy a hatalmas csillagok, amelyek sokszor nagyobbak, mint a napunk, millió évet töltöttek az energiává anyaggá alakítva, és atomokat hoztak létre, amelyek minden részét képezik, a Földet, és mindenkit, akit valaha is ismertek és szerettek.
Mi emberek ilyen kicsik; és mégis, a csillagokból előállított molekulák finom tánca olyan biológiát eredményez, amely lehetővé teszi számunkra, hogy elgondolkozzunk szélesebb világegyetemünkben, és hogy mi is létezett egyáltalán. Maga Carl Sagan ezt magyarázta a legjobban: „Lényünk egy része tudja, hogy innen jöttünk. Mi vágyunk vissza; és mi is tudjuk, mert a kozmosz is bennünk van. Csillagokból készülünk. Mi a módja annak, hogy a kozmosz megismerje önmagát. ”
