Corpul vostru a fost creat din moartea spectaculoasă a stelelor

Cu toții suntem conectați prin nașterea, moartea și renașterea spectaculoasă a stelelor, spune astrofizicianul Enrico Ramirez-Ruiz. Călătoriți prin istoria cosmică a universului, în timp ce Ramirez-Ruiz explică modul în care supernovele au fabricat elementele vieții pentru a crea totul, de la aerul pe care îl respirăm până la atomii care ne formează.

Cu toții suntem conectați la nivel atomic.

Fundamental, universal.

Dar ce înseamnă asta?

Sunt astrofizician și, ca atare,

este responsabilitatea mea
să urmăresc istoria cosmică

a fiecăruia dintre atomii voștri.

De fapt, aș spune

că una dintre cele mai mari realizări
ale astronomiei moderne

este înțelegerea modului în care
atomii noștri au fost formați.

În timp ce hidrogenul și heliul
au fost făcuți

în timpul primelor două minute
după big-bang,

originea elementelor grele,

cum ar fi fierul din sânge,
oxigenul pe care îl respirăm,

siliconul din calculatoare,

provine din ciclul de viață al stelelor.

Reacțiile nucleare iau elemente mai ușoare
și le transformă în elemente mai grele,

iar asta face ca stelele să strălucească

și în cele din urmă să explodeze,

îmbogățind astfel universul
cu aceste elemente grele.

Deci, fără moartea stelelor

nu ar exista oxigen

sau alte elemente mai grele
decât hidrogenul și heliul,

și, prin urmare, nu ar exista viață.

Există mai mulți atomi
în corpurile noastre

decât stele în univers.

Iar acești atomi
sunt extrem de rezistenți.

Originea atomilor noștri

poate fi urmărită în stelele
care le-au fabricat în interiorul lor

și le-au răspândit în toată Calea Lactee,

acum miliarde de ani.

Și știu asta

pentru că dețin o firmă
de pompe funebre stelară.

(Râsete)

Astăzi vreau să vă duc într-o călătorie
care începe cu o supernovă

și se termină cu aerul
pe care îl respirăm chiar acum.

Deci, din ce este făcut corpul nostru?

96% constă din doar patru elemente:

hidrogen, carbon, oxigen și azot.

Personajul principal
al acestei povești cosmice este oxigenul.

Nu doar că o mare parte din corpul
nostru e alcătuită din oxigen,

dar oxigenul e singurul element
ce luptă pentru a proteja viața pe Pământ.

Majoritatea oxigenului din univers

a fost într-adevăr produsă
în întreaga istorie a universului

în aceste supernove.

Aceste supernove semnalează
dispariția unor stele foarte masive.

Și pentru o lună de zile,

o supernovă poate fi mai strălucitoare
decât o întreagă galaxie

care conține miliarde de stele.

Acest lucru e cu adevărat incredibil.

Asta pentru că stelele masive
sunt mai strălucitoare

și au o moarte spectaculoasă
în comparație cu alte stele.

Fuziunea nucleară e inima
tuturor stelelor,

incluzând Soarele,

și ca rezultat e sursa primordială
a întregii energii de pe Pământ.

Vă puteți gândi la stele
ca la niște fabrici de fuziune

care sunt alimentate de unirea atomilor

în interiorul lor fierbinte și dens.

Stele precum Soarele nostru,

care sunt relativ mici,

transformă hidrogenul în heliu,

dar stele mai grele
de aproximativ opt ori masa Soarelui

continuă acest ciclu de ardere

chiar și după ce și-au epuizat
heliul din miezul lor.

Deci în acest punct,

steaua masivă a rămas
cu un miez de carbon,

care, după cum știți, este
elementul de bază al vieții.

Acest miez de carbon
continuă să se prăbușească

și, ca urmare, temperatura crește,

ce permite altor reacții nucleare
să aibă loc,

iar carbonul se transformă apoi în oxigen,

în neon, silicon, sulf

și în cele din urmă în fier.

Iar fierul reprezintă finalul.

De ce?

Deoarece fierul e nucleul
cel mai compact din univers,

ceea ce înseamnă că nu putem
extrage energie din fuziunea fierului.

Deci, când întregul nucleu
al stelei masive e făcut din fier,

ea rămâne fără combustibil.

Și asta e o zi incredibil
de proastă pentru o stea.

(Râsete)

Fără combustibil, nu poate genera căldură,

și astfel gravitația a câștigat bătălia.

Nucleul de fier nu are altă opțiune
decât să se prăbușească,

atingând densități incredibil de mari.

Gândiți-vă la 300 de milioane de tone

reduse la un spațiu
de dimensiunea unui cub de zahăr.

La aceste densități extreme ridicate,
miezul rezistă la colaps,

și ca rezultat,

tot acest material ricoșează din miez.

Și acest ricoșeu dramatic,

ce are loc într-o fracțiune de secundă,

e responsabil de împrăștierea
restului stelei în toate direcțiile,

formând în final o supernovă.

Deci, din păcate,
din perspectiva unui astrofizician,

condițiile din miezul
acestor stele care explodează

nu pot fi recreate într-un laborator.

(Râsete)

Din fericire pentru umanitate,
nu suntem capabili să facem asta.

(Râsete)

Dar ce înseamnă asta?

Asta înseamnă că astrofizicieni fiind,

trebuie să ne bazăm
pe simulări computerizate sofisticate

pentru a înțelege
aceste fenomene complexe.

Aceste simulări pot fi utilizate
pentru a înțelege cum se comportă gazul

în asemenea condiții extreme.

Pot fi folosite pentru a răspunde
la întrebări fundamentale

precum: „Ce a tulburat
în cele din urmă steaua masivă?”

„Cum se face că dintr-o implozie
poate rezulta e explozie?”

Sunt multe dezbateri în domeniu,

dar cu toții suntem de acord că neutrinii,

care sunt aceste
particule elementare evazive,

joacă un rol crucial.

Da?

Sunt pe cale să vă arăt
una dintre acele simulări.

Deci, neutrinii sunt produși în număr
foarte mare dacă nucleul se prăbușește.

Și de fapt,

ei sunt responsabili pentru transferul
de energie în acest nucleu.

Ca radiația termică într-un încălzitor,

neutrinii pompează energie în miez,

mărind posibilitatea de a distruge steaua.

De fapt, pentru aproximativ
o fracție de secundă,

neutrinii pompează atâta energie

încât presiunea crește suficient
încât să se producă o undă de șoc

iar unda de șoc se extinde
și distruge întreaga stea.

Și datorită acestei unde de șoc
sunt produse elementele.

Mulțumim, neutrinilor!

(Râsete)

Supernovele strălucesc puternic,

și pentru o scurtă perioadă de timp,

ele radiază mai multă energie
decât Soarele în întreaga sa viață.

Punctul de lumină pe care îl vedeți acolo,

care cu siguranță nu mai era acolo,

arde ca un far,

indicând clar poziția
în care a murit steaua masivă.

Într-o galaxie
ca propria noastră Cale Lactee,

estimăm că aproximativ
o dată la 50 de ani,

o stea masivă moare.

Aceasta implică faptul
că undeva în univers,

există o explozie de supernovă
în fiecare secundă.

Și din fericire pentru astronomi,

unele dintre ele sunt
relativ aproape de Pământ.

Diverse civilizații au înregistrat
aceste explozii de supernove

cu mult înainte
de inventarea telescopului.

Cea mai faimosă dintre toate

e probabil explozia supernovei
care a dat naștere Nebuloasei Crabului.

Da?

Astronomii coreeni și chinezi
au înregistrat această supernovă în 1054,

așa cum au făcut,
aproape sigur, nativii americani.

Această supernova a avut loc la aproape
5.600 de ani-lumină distanță de Pământ.

Și a fost atât de incredibil de luminoasă

încât astronomii
o puteau vedea în timpul zilei.

Și a fost vizibilă cu ochiul liber
timp de aproape doi ani pe cerul nopții.

Înaintați repede 1.000 de ani
mai târziu și ce vedem?

Vedem aceste filamente
care au fost expulzate de explozie,

deplasându-se cu 480 de kilometri
pe secundă.

Aceste filamente
sunt esențiale pentru a înțelege

cum mor stelele masive.

Imaginea pe care o vedeți aici

a fost asamblată
de telescopul spațial Hubble

într-o perioadă de trei luni.

Și este incredibil de important
pentru astronomi

deoarece în cele din urmă
poartă moștenirea chimică

a stelei care a explodat.

Filamentele portocalii pe care le vedeți
sunt rămășițele îndepărtate ale stelei,

și sunt alcătuite în principal
din hidrogen,

în timp ce filamentele albastre
și roșii pe care le vedeți

sunt oxigenul proaspăt sintetizat.

Deci studiind rămășițele unei supernove,
precum e Nebuloasa Crabului,

a permis astronomilor
să concluzioneze cu fermitate

că majoritatea oxigenului de pe Pământ
a fost produs de explozia supernovelor

de-a lungul istoriei universului.

Și putem estima

că pentru a forma
toți atomii de oxigen din corpul nostru,

a fost nevoie de aproape
100 de milioane de supernove.

Deci fiecare părticică din voi,
sau cel puțin majoritatea,

provine dintr-una din aceste supernove.

Poate vă veți întreba,

cum se face că acești atomi

care au fost generați
în astfel de condiții extreme

în cele din urmă ajung în corpul nostru?

Vreau să urmați acest experiment mintal.

Imaginați-vă că suntem în Calea Lactee
și explodează o supernovă.

A expulzat tone și tone de atomi de oxigen

în spațiul aproape gol.

Câțiva dintre ei au format un nor.

Acum 4,5 miliarde de ani,

ceva a deranjat acest nor
și l-a determinat să se prăbușească,

formând Soarele în centrul său
și sistemul solar.

Deci Soarele, planetele
și viața de pe Pământ

depind de acest ciclu frumos

de naștere stelară, de moarte stelară
și de renașterea stelară.

Și acest lucru continuă
reciclarea atomilor din univers.

În consecință, astronomia
și chimia sunt strâns legate.

Suntem forme de viață care au evoluat
pentru a inspira deșeurile plantelor.

Dar acum știți

că, de asemenea, inhalăm
și deșeurile supernovelor.

(Râsete)

Așa că luați o pauză și inhalați.

Un atom de oxigen
tocmai a intrat în corpul vostru.

Cert e că acel atom de oxigen

își amintește că a fost
în interiorul unei stele

și probabil a fost fabricat
de o supernovă.

E posibil ca acel atom
să fi călătorit întregul sistem solar

până când a ajuns pe Pământ,

cu mult înainte de a ajunge la voi.

Când respirăm,

folosim sute de litri
de oxigen în fiecare zi.

Așa că sunt incredibil de norocos
să stau în fața acestui public frumos,

dar de fapt vă fur atomii de oxigen.

(Râsete)

Și pentru că vă vorbesc,

vă dau câțiva dintre ei înapoi,
care odată au locuit în mine.

Deci respirând,

participați la acest
frumos schimb de atomi.

Și atunci puteți întreba:

„Ei bine, câți atomi din corpul nostru
au aparținut cândva lui Frida Kahlo?”

(Râsete)

Aproximativ 100.000 dintre ei.

Probabil că încă 100.000
au aparținut lui Marie Curie,

încă 100.000 lui Sally Ride,

sau la oricine vreți să vă gândiți.

Așadar, respirația nu numai
că ne umple plămânii cu istorie cosmică,

ci și cu istorie umană.

Aș dori să închei discursul meu
împărtășind un mit

care este foarte aproape de inima mea.

Un mit din cultura Chichimeca,

care este o cultură
Mezoamericană foarte puternică.

Și Chichimeca cred

că esența noastră
a fost asamblată în ceruri.

Și în călătoria ei către noi,

s-a fragmentat în tone de piese diferite.

Deci, bunicul meu obișnuia să spună:

„Unul dintre motivele
pentru care te simți incomplet

este pentru că îți lipsesc din piese.”

(Râsete)

„Dar nu te lăsa păcălit de asta.

Ți s-a oferit o oportunitate
incredibilă de a crește.

De ce?

Pentru că nu e ca și cum
acele bucăți s-au împrăștiat pe Pământ

și trebuie să te duci să le iei.

Nu, acele piese
au căzut în alte persoane.

Și doar împărtășindu-le,
vei deveni mai complet.

Da, pe timpul vieții,

vor exista persoane
care au aceste piese imense

care te fac să te simți întreg.

Dar în căutarea ta de a fi complet,

trebuie să prețuiești și să împărtășești
fiecare dintre acele piese.”

Mi se pare foarte asemănătoare
cu istoria oxigenul.

(Râsete)

Care a pornit în ceruri dintr-o supernovă,

și continuă și astăzi,

în conținutul umanității noastre.

Atomii din corpul nostru
au pornit într-o odisee epică,

pe durate de timp
de la miliarde de ani la simple secole,

toate ducând la voi,

la voi toți,

martori ai universului.

Vă mulțumesc!

(Aplauze)