Hmota, ze které se skládají naše těla, může pocházet z jiné galaxie

Hrdinou dnešního blogu je uhlík - chemický prvek, který je základem všech organických molekul. Uhlík v našem těle může mít za sebou dlouhou cestu vesmírem. (délka blogu 3 min.)

Odkud se bere uhlík?

Uhlík je ve vesmíru čtvrtým nejrozšířenějším prvkem. Tvoří se ve hvězdách díky procesu, kterého se účastní hned tři jádra helia. S výrobou uhlíku začíná hvězda tehdy, když spálila prakticky všechen svůj dostupný vodík na helium a v jejím nitru se následně zvýšila teplota na přibližně 100 milionů Kelvinů.

Během tvorby uhlíku se musí nejdřív srazit dvě jádra helia, takže vzniká velice nestabilní izotop Be-8. Ten se rozpadá s poločasem rozpadu 2,6 * 10-16 vteřiny. Během této velice krátké doby se musí srazit s dalším heliovým jádrem, takže vzniká uhlík C-12. Ten je zároveň nejčastějším uhlíkovým izotopem. Existují ještě dva izotopy, ty jsou ovšem v naší přírodě daleko méně časté.

C-13 vzniká při heliovém hoření záchytem protonu (který dělá z jádra uhlíku jádro dusíku) a následným beta-plus rozpadem, při kterém se tento proton mění na neutron, zatímco se mladé jádro dusíku-13 mění na uhlík-13. Existuje ještě jiný způsob, kterým může tento izotop vznikat v supernovách - přímý záchyt neutronů, kterých je při výbuchu supernovy k dispozici velké množství.

Další nestabilní izotop, C-14 se například tvoří ve vyšších vrstvách pozemské atmosféry z dusíku-14 záchytem neutronů. Tím se tvoří nestabilní jádro N-15, které se rozpadá a ztrácí jeden proton, takže se z něj stává C-14. Tento izotop se často využívá k určení stáří organických látek - rozpadá se s poločasem rozpadu 5730 roků.

Dlouhá cesta uhlíku napříč galaxií

Atomy uhlíku se ve vesmíru nacházejí nejen ve hvězdách nebo v jejich bezprostředním okolí. Exploze hvězd na konci jejich aktivního života ho posílají na často velice dlouhou cestu. Vědci nalezli uhlík v blízkém galaktickém okolí, tzv. cirkumgalaktickém médiu, obklopujícím galaxii.

Cirkumgalaktické médium je vlastně obrovská zásobárna hmoty. Neustále ji ztrácí, když se různé atomy vrací zpět do nitra galaxie - a přitom se v něm neustále hmota doplňuje díky výbuchům galaktických hvězd.

Vědci nedávno zkoumali obsah uhlíku v cirkumgalaktickém médiu u celkem 46 různých galaxií. Ukázalo se, že silně ionizovaný uhlík se velice často (v 72 procentech případů) nachází v galaktických obalech u těch galaxií, v nichž se aktivně tvoří nové hvězdy. To znamená, že se aktivně účastní vzniku hvězd druhé a třetí generace a jejich planet.

Zásobárna galaktického uhlíku

Přitom se jedná o opravdu úctyhodné množství. Vědci odhadují, že zásobárna uhlíku v cirkumgalaktickém médiu takové galaxie, jako je naše Mléčná dráha, odpovídá hmotě zhruba třech milionů Sluncí.

Během své pouti vesmírem se přitom uhlík dostává i daleko za okraj galaktického disku. Astronomové objevili uhlíkové stopy i 400 000 světelných roků od centra Mléčné dráhy – to znamená, že se tyto uhlíkové atomy nacházejí ve vzdálenosti, která odpovídá čtyřnásobku průměru naší galaxie.

Část atomů uhlíku, který se nachází v našich tělech, tedy mohla v minulosti strávit značnou dobu na okraji naší galaxie nebo dokonce i mimo Mléčnou dráhu - a možná dokonce pochází i z jiné části vesmíru, z jiné galaxie, kde jej vyrobily dávno zaniklé hvězdy dávno před tím, než vstoupila do plynového obalu naší galaxie.

^{Zdroj: Odkaz, Odkaz}