Testünk a csillagok látványos halálában kovácsolódott

Mindannyiunkat összeköt a csillagok látványos születése, halála és újjászületése, mondja Enrico Ramirez-Ruiz asztrofizikus. Ramirez-Ruiz az univerzum kozmikus történetének vizsgálatán keresztül elmagyarázza, hogyan hogyan hozták létre a szupernóvák az élet minden alkotóelemét a belélegzett levegőtől kezdve a bennünket alkotó atomokig.

Atomi szinten mind kötődünk egymáshoz:

alapjainkban, egyetemesen.

De mit is jelent ez?

Asztrofizikusként

az én felelősségem lenyomozni
minden egyes atomjuk

kozmikus történetét.

Tulajdonképpen azt mondanám,

a modern csillagászat
egyik legnagyobb vívmánya,

hogy megérthetjük, hogyan kerültek
kapcsolatba az atomjaink.

Míg a hidrogén és hélium

az ősrobbanás első két
percében keletkeztek,

a nehezebb elemek eredete,

mint például a vérükben található
vasé, az oxigéné, amit belélegzünk,

a számítógépükben lévő szilíciumé,

összefügg a csillagok életciklusával.

Az atomreakció a könnyebb elemeket
nehezebb elemekké alakítja,

ettől ragyognak a csillagok,

majd végül ettől robbannak fel,

így töltve meg a világegyetemet
ezekkel a nehéz elemekkel.

A csillagok halála nélkül tehát

nem lenne oxigén,

nem lennének más elemek, amelyek
nehezebbek a hidrogénnél és héliumnál,

így élet sem lenne.

Több atom van a testünkben,

mint csillag a világegyetemben.

Ezek az atomok rendkívül tartósak.

Atomjaink eredete
a csillagokig lekövethető.

A belsejükben születtek,

majd évmilliárdokkal ezelőtt szétszóródtak

az egész Tejútrendszerben.

Én már csak tudom –

tulajdonképpen a csillagok diplomás
temetkezési vállalkozója vagyok.

(Nevetés)

Ma pedig egy utazásra invitálom önöket,
amely egy szupernóva robbanásával indul,

és a levegővel végződik,
amelyet most is belélegzünk.

Mi alkotja a testünket?

96%-ban csupán négy elem:

hidrogén, szén, oxigén és nitrogén.

Na most, ennek a kozmikus mesének
az egyik főszereplője az oxigén.

Nemcsak testünk nagy része áll oxigénből,

de az oxigén az az elem,
mely a földi élet védelméért harcol.

A világegyetemben fellelhető
oxigén jelentős része

tényleg a világegyetem története során,

szupernóva-robbanások
eredményeként jött létre.

A szupernóva-robbanás tulajdonképpen
egy nagy tömegű csillag halála.

Egy ragyogó hónapon át

a szupernóva-robbanás fényesebb lehet,

mint egy több milliárd
csillagból álló egész galaxis.

Ez igazán figyelemreméltó.

Azért van így, mert a nagy tömegű
csillagok fényesebben égnek,

és a haláluk látványosabb
más csillagokhoz képest.

A magfúzió a csillagok éltető eleme,

a Napot is beleértve,

következésképp ez minden
földi energia forrása.

Képzeljék el a csillagokat úgy,
mint a fúziós erőműveket,

amelyek energiáját az adja,
hogy forró és sűrű belsejükben

atomokat zúznak össze.

Na most, az olyan csillagok,
mint amilyen a Napunk is –

ami egyébként elég kicsi –

hidrogént égetnek héliummá,

ám a Napnál nagyjából nyolcszor
nagyobb tömegű csillagok

még akkor is folytatják
ezt az égetési ciklust,

miután a magjukban lévő
héliumkészletet elhasználták.

Ezen a ponton

a nagy tömegű csillag magjában
már csak szén található,

amely, mint önök is tudják,
az élet építőköve.

A szénmag összehúzódik,

és ennek eredményeképp a hőmérséklet nő,

mely további atomreakciókat tesz lehetővé,

és a szén oxigénné, neonná,

szilíciummá majd kénné,

végül vassá ég.

A vas a vége.

Miért?

Mert a vasé a világegyetem
legkötöttebb atommagja,

ami azt jelenti, hogy égetésével
nem nyerhetünk ki energiát.

Így aztán, ha egy nagy tömegű
csillag egész magja vasból áll,

kifogyott az üzemanyagból.

Ez pedig azt jelenti, hogy a csillagnak
hihetetlenül rossz napja lesz.

(Nevetés)

Üzemanyag nélkül
a csillag nem termelhet hőt,

ezáltal a gravitáció megnyerte a csatát.

A vasmagnak nincs más
választása, mint összeomlani,

ami igen nagy sűrűséget eredményez.

Képzeljenek el 300 milliárd tonnát

egyetlen kockacukorba tömörítve.

Ennél az igen nagy sűrűségnél a mag
tulajdonképp ellenáll az összeomlásnak,

aminek eredményeképp

a befelé omló anyagok
visszapattannak a magról.

És ez a drámai kilökődés,

amely egy másodperc
töredéke alatt zajlik le, felelős azért,

hogy a csillag többi része
minden irányba kilökődik –

ez a szupernóva-robbanás.

Sajnálatos módon, legalábbis
egy asztrofizikus szempontjából,

a felrobbanó csillag
belsejében lévő feltételek

laboratóriumban nem állíthatóak elő.

(Nevetés)

Az emberiség szempontjából
kész szerencse, hogy ez így van.

(Nevetés)

De mit is jelent ez?

Hogy nekünk, asztrofizikusoknak,

nincs más választásunk, mint szofisztikált
számítógépes szimulációkra támaszkodni,

hogy megértsük
ezt az összetett jelenséget.

A szimulációk segítenek abban,
hogy igazán megértsük,

hogyan működnek a gázok
ilyen extrém körülmények között.

Olyan alapkérdéseket is megválaszolhatunk,

mint: "Mitől robbant fel végül
a nagy tömegű csillag?",

"Hogyan lehetséges,
hogy az összeomlásból robbanás lesz?"

A szakmában sok a vita,

ám abban egyetértünk, hogy a neutrínóknak,

ezeknek a könnyű elemi részecskéknek,

fontos szerepük van.

Tudnak követni?

Mindjárt megmutatom önöknek
az egyik ilyen szimulációt.

Ha a mag összeomlik,
nagy számban keletkeznek neutrínók.

Tulajdonképpen

ők felelnek azért, hogy az energia
bejusson a magba.

Mint ahogy hő sugárzik a fűtőszálból,

úgy juttatnak a neutrínók
energiát a magba,

növelve annak valószínűségét,
hogy a csillag felrobban.

A neutrínók gyakorlatilag
a másodperc töredéke alatt

olyan sok energiát pumpálnak,

hogy a nyomás elég nagyra nő ahhoz,
hogy lökéshullám jöjjön létre,

amely lökéshullám aztán
felrobbantja az egész csillagot.

Ebben a lökéshullámban
születnek az elemek.

Tehát köszi, neutrínók.

(Nevetés)

A szupernóvák fényesen ragyognak,

és egy rövid ideig

több energiát bocsájtanak ki,
mint a Nap fog egész élettartama alatt.

Az a fénypont, amit ott látnak,

ami előtte bizonyosan nem volt ott,

úgy ég, mint egy jelzőtűz,

tisztán mutatva a helyet,
ahol egy nagy tömegű csillag meghalt.

Egy olyan galaxisban,
mint a Tejútrendszerünk,

becslések szerint minden 50 évben

elpusztul egy nagy tömegű csillag.

Ez azt sejteti, hogy a világegyetemben

másodpercenként fordulnak
elő szupernóva-robbanások.

A csillagászoknak köszönhetően

néhányra Földünkhöz
egészen közel is bukkantunk.

Különböző civilizációk jegyeztek fel
szupernóva-robbanásokat

már jóval a távcső felfedezése előtt is.

Mind közül a leghíresebb

valószínűleg az a szupernóva-robbanás,
amelyből aztán a Rák-köd alakult ki.

Látják?

Koreai és kínai csillagászok 1054-ben
számoltak be erről a szupernóváról,

ahogy nagy valószínűséggel
Amerika őslakosai is.

Ez a szupernóva körülbelül 5600
fényévre lehetett a Földtől.

Annyira fényes volt,

hogy a csillagászok nappal
is megfigyelhették.

További két éven át lehetett szabad
szemmel látni az éjszakai égbolton.

Ugorjunk 1000 évet az időben,
és mit látunk ma?

Izzó szálakat látunk,
amelyeket a robbanás hozott létre,

és közel 500 km/s sebességgel mozognak.

Ezek a szálak létfontosságúak
ahhoz, hogy megértsük,

hogyan pusztulnak el
a nagy tömegű csillagok.

A képet, amelyet itt látnak,

a Hubble űrteleszkóp rakta össze

három hónap alatt.

Fontos kép ez a csillagászoknak,

mert a felrobbant csillag

kémiai hagyatékát örökíti meg.

A narancssárga szálakat,

a csillag viharvert maradványait,
melyeket ott látnak,

elsősorban hidrogén,

míg a kék és piros szálakat
frissen szintetizált oxigén alkotja.

Az olyan szupernóva maradványok
tanulmányozása révén, mint a Rák-köd,

a csillagászok azt a szilárd
következtetést vonhatták le,

hogy a földi oxigénkészlet nagy részét
szupernóva-robbanások hozták létre

a világegyetem története során.

Megbecsülhetjük,

hogy azért, hogy a testünkben lévő
oxigénatomok összekapcsolódjanak,

nagyjából 100 millió
szupernóva szükségeltetett.

Vagyis minden darabkájuk,
de legalábbis azok jó része

ezen szupernóva-robbanások
egyikéből származik.

Lehet, most azt találgatják,

hogyan lehetséges, hogy ezek az atomok,

amelyek ilyen extrém
körülmények közt születtek,

végül a testünkben kötöttek ki.

Kérem, kövessék ezt a gondolatkísérletet.

Képzeljék el, hogy a Tejútrendszerben
szupernóva-robbanás következik be.

Több tonnányi oxigénatom robban ki

szinte a semmibe.

Néhány közülük felhőbe tömörül.

Na most, 4,5 milliárd évvel ezelőtt

valamiért az a felhő instabillá
vált és összeomlott,

így hozva létre a Napot
és körötte a Naprendszert.

Így a Nap, a bolygók és a földi élet sorsa

csillagok születésének,
halálának és újjászületésének

csodálatos körforgásán múlik.

És így folytatódik a világegyetemben
fellelhető atomok újrahasznosítása.

Ennek eredményeképp a csillagászat
és a kémia szorosan összefonódnak.

Mint életformák, úgy fejlődtünk ki, hogy
növényi mellékterméket lélegezzünk be.

Most már azt is tudják,

hogy a szupernóva-robbanások
melléktermékeit is belélegezzük.

(Nevetés)

Álljunk meg egy pillanatra – belégzés.

Egy oxigénatom épp most
jutott be a testükbe.

Biztos, hogy ez az oxigénatom emlékszik,

hogy egykor egy csillag belsejében volt,

és valószínűleg egy szupernóva-
robbanás során keletkezett.

Ez az atom átutazhatta
az egész naprendszert,

míg a Földre ért,

jóval azelőtt, hogy eljutott önökhöz.

A légzéssel

több száz liter oxigént
használunk fel naponta.

Hihetetlenül szerencsés vagyok, mert
itt állhatok e csodás hallgatóság előtt,

ám közben lopom önök
elől az oxigénatomjaikat.

(Nevetés)

Továbbá mivel beszélek önökhöz,

valamennyit vissza is adok azokból,
amelyek egykor bennem tartózkodtak.

A légzés tehát, igen,

részt vesz az atomoknak eme
csodás csereberéjében.

Kérdezhetik:

"Nos, akkor a testünket alkotó atomokból
mennyi tartozott valaha Frida Kahlóhoz?"

(Nevetés)

Nagyjából 100 000.

Másik 100 000 valószínű Marie Curie-hez.

Másik 100 000 Sally Ride-hoz

vagy bárkihez, aki eszükbe jut.

A légzés nem csupán a kozmosz
történetével tölti be a tüdőnket,

hanem az emberiségével is.

Az előadásomat egy mítosszal
szeretném zárni,

mely igen közel áll a szívemhez.

Ez a mítosz a chichimeca kultúra része,

mely egy igen jelentős
közép-amerikai kultúra.

A chichimecák hisznek abban,

hogy az ember lényegét
az égben alkották.

Miközben ez felénk tartott,

rengeteg kis darabra tört.

A nagypapám azt szokta mondani:

"Az egyik ok, amiért nem
érzed teljesnek magad az,

hogy sok darabkád hiányzik."

(Nevetés)

"De ez ne tévesszen meg.

Hihetetlen lehetőséget
kaptál így a növekedésre.

Miért?

Mert nem úgy van, hogy a darabok
szétszóródtak a Földön,

és neked össze kell őket szedegetni.

Nem, azok a darabok más emberekbe hulltak.

És csak úgy teljesedhetsz ki,
ha osztozol velük.

Igen, az életed során

lesznek olyanok, akiknél azok
a hatalmas darabok vannak,

amiktől egésznek érzed magad.

Ám miközben a teljességet kutatod,

fontos, hogy megbecsülj és megossz
minden egyes darabot."

Ez eléggé hajaz az oxigén
sztorijára szerintem,

(Nevetés)

amely az égben,
egy szupernóva-robbanással indult,

és ma is folytatódik

az emberiséggel.

A testünket alkotó atomok
hatalmas utat jártak be

évmilliárdokig vagy évszázadokig,

míg eljutottak önökhöz,

mindőjükhöz.

Ők az univerzum szemtanúi.

Köszönöm.

(Taps)