Il vostro corpo è stato forgiato nella spettacolare morte di una stella

Siamo tutti connessi da una spettacolare nascita, morte e rinascita delle stelle, dice l'astrofisico Enrico Ramirez-Ruiz. Un viaggio attraverso la storia cosmica dell'universo mentre Ramirez-Ruiz spiega come le supernove hanno forgiato gli elementi della vita che creano tutto, dall'aria che respirate agli stessi atomi che vi compongono.

Siamo tutti atomicamente connessi.

Sostanzialmente, universalmente.

Ma cosa vuol dire?

Sono un astrofisico, e come tale,

è mia responsabilità tracciare
la storia cosmica

di ogni singolo dei vostri atomi.

Infatti, oserei dire

che uno dei più grandi successi
dell'astronomia moderna

è capire come i nostri atomi sono stati
messi insieme.

Mentre l'idrogeno e l'elio
sono stati fatti

durante i primi due minuti
del big bang,

l'origine degli elementi pesanti,

come il ferro nel vostro sangue,
l'ossigeno che respiriamo,

il silicio nei vostri computer,

si trova nel ciclo di vita delle stelle.

Le reazioni nucleari prendono
elementi leggeri

e li trasformano in più pesanti,

e questo causa il brillare delle stelle

e infine le fa esplodere,

arricchendo così l'universo
con questi elementi pesanti.

Quindi senza la morte stellare

non ci sarebbe ossiggeno

o altri elementi più pesanti
di idrogeno ed elio,

e quindi, non ci sarebbe vita.

Ci sono più atomi nel nostro corpo

di stelle nell'universo.

E questi atomi sono
estremamente durevoli.

L'origine dei nostri atomi

risale a stelle
che li hanno prodotti al loro interno

e sono esplose in tutta la
Via lattea,

miliardi di anni fa.

E dovrei saperlo,

perché sono
un becchino stellare certificato.

(Risate)

Oggi, voglio portarvi in un viaggio

che inizia con l'esplosione
di una supernova

e finisce con l'aria che stiamo
respirando proprio ora.

Quindi da cos'è composto il nostro corpo?

Il novantasei percento consiste
di soli quattro elementi:

idrogeno, carbonio, ossigeno e azoto.

Il protagonista di questa
storia cosmica è l'ossigeno.

Non solo gran parte del nostro corpo
è fatta di ossigeno,

ma l'ossigeno è l'unico elemento

che lotta per proteggere
la vita sulla terra.

La maggior parte dell'ossigeno
dell'universo

è stata prodotta per l'appunto
nel corso della storia dell'universo

in queste esplosioni di supernove.

Queste esplosioni di supernove segnala la
fine di stelle di dimensioni gigantesche.

E in un mese brillante,

l'esplosione di una supernova può essere
più luminosa di un'intera galassia

da miliardi di stelle.

È veramente impressionante.

Questo perché le stelle giganti
bruciano più intensamente

e hanno una morte spettacolare
rispetto alle altre stelle.

La fusione nucleare è la linfa vitale
di tutte le stelle,

compreso il sole,

e di conseguenza la risorsa principale
di tutta l'energia sulla terra.

Potete vedere alle stelle
come questi fattori di fusione

alimentati da atomi
che si scontrano tra loro

nel loro interno caldo e denso.

Stelle come il nostro sole,

che sono relativamente piccole,

trasformano l'idrogeno in elio,

ma stelle otto volte più pesanti
della massa del sole

continuano questo circolo di bruciatura

anche dopo aver finito l'elio
del loro nucleo.

Quindi a questo punto,

l'immensa stella rimane
con un nucleo di carbonio,

che, come sapete,
è elemento fondante della vita.

Questo nucleo in carbonio
continua a collassare

e di conseguenza
la temperatura aumenta,

il che porta a un'ulteriore
reazione nucleare,

e il carbonio poi brucia e
diventa ossigeno,

poi neon, silicio, zolfo

e infine ferro.

E il ferro è la fine.

Perché?

Perché il ferro ha i nuclei più legati
in tutto l'universo,

che vuol dire che non possiamo estrarre
energia bruciando il ferro.

Quindi quando l'intero nucleo
dell'enorme stella è formato da ferro,

non ha più carburante.

E quello è un giorno
particolarmente brutto per la stella.

(Risate)

Senza carburante, non può produrre calore,

e quindi la gravità vince la battaglia.

Il nucleo di ferro non ha altra scelta
che collassare,

raggiungendo densità estremamente alte.

Pensate a 300 milioni di tonnellate

ridotte ad uno spazio grande quanto
una zolletta di zucchero.

A queste estreme densità, il nucleo
in realtà riesce a resistere al collasso,

e di conseguenza,

tutto questo materiale collassante
rimbalza via dal nucleo.

E questo drammatico rimbalzo,

che accade circa
in una frazione di secondo,

è responsabile della dispersione

dei resti della stella
in tutte le direzioni,

formando definitivamente l'esplosione
della supernova.

Quindi, purtroppo, dalla prospettiva
di un astrofisico,

le condizioni al centro di queste
stelle esplosive

non possono
essere ricreate in laboratorio.

(Risate)

Grazie al cielo per l'umanità,
non possiamo farlo.

(Risate)

Ma cosa vuol dire?

Questo vuol dire che come astrofisici,

dobbiamo affidarci
a sofisticate simulazioni computerizzate

per poter comprendere
questi fenomeni così complessi.

Queste simulazioni possono essere usate
per capire come si comporta il gas

in simili condizioni estreme.

E possono essere usate per rispondere
a domande fondamentali

come,"Cos'ha definitivamente distrutto
quell'enorme stella?"

"Come fa quell'implosione a capovolgersi
in un'esplosione?"

C'è un gran dibattito nel campo,

ma tutti concordiamo che quei neutrini,

che sono queste elusive
particelle elementari,

hanno un ruolo cruciale.

Vero?

Sto per mostrarvi
una di quelle simulazioni.

I neutrini sono prodotti in gran quantità
quando il nucleo collassa.

E infatti,

sono responsabili del trasferimento
dell'energia in questo nucleo.

Come l'irraggiamento termico
nei radiatori,

i neutrini pompano energia nel nucleo,

aumentando le possibilità
di distruzione della stella.

Infatti, per una frazione di secondo,

i neutrini pompano così tanta energia

che la pressione aumenta in modo tale
da produrre un'onda d'urto

e l'onda d'urto distrugge l'intera stella.

Ed è in quell'onda d'urto
che si producono gli elementi.

Quindi grazie, neutrini.

(Risate)

Le supernove brillano intensamente,

E per un breve periodo di tempo,

emanano più energia del sole
nella sua intera vita.

Quel punto di luce che vedete lì,

che non era di sicuro lì prima,

brucia quanto un faro,

chiaramente indicando la posizione
della morte della dell'immensa stella.

In una galassia come la nostra Via Lattea,

si stima che circa ogni 50 anni,

una stella gigante muore.

Questo vuol dire che da qualche parte
nell'universo,

c'è un esplosione di una supernova
più o meno ogni secondo.

E per fortuna degli astronomi,

alcune si trovano relativamente
vicine alla terra.

Varie civiltà hanno registrato
queste esplosioni di supernove

molto prima
dell'invenzione del telescopio.

La più famosa di tutte è probabilmente

l'esplosione della supernova
che creò la Nebulosa del granchio.

Vero?

Astronomi coreani e cinesi
hanno registrato la supernova nel 1054,

come fatto, quasi certamente,
dai Nativi Americani.

Questa supernova esisteva a circa 5600
anni-luce di distanza dalla terra.

Ed era così incredibilmente luminosa

che gli astronomi potevano
vederla durante il giorno.

Ed era visibile ad occhio nudo
per circa due anni nella notte.

Passiamo a circa 1000 anni più tardi,
e cosa vediamo?

Vediamo questi filamenti
sparati dall'esplosione,

in movimento
a 500 chilometri al secondo.

Questi filamenti sono essenziali
per capire

come muoiono queste enormi stelle.

L'immagine che vedete qui

è stata assemblata
dal telescopio spaziale Hubble

su un periodo di tre mesi.

Ed è incredibilmente importante
per gli astronomi

perché in definitiva
porta l'eredità chimica

della stella esplosa.

I filamenti arancio che vedete qui sono
i resti stracciati della stella,

e sono fatti principalmente di idrogeno,

mentre i filamenti blu e rossi
che vedete

sono l'ossigeno appena sintetizzato.

Quindi studiare i resti della supernova,
come quelli della Nebulosa del granchio,

ha permesso agli astronomi
di concludere saldamente

che la maggior parte dell'ossigeno
sulla terra è il prodotto di esplosioni

di supernove nel corso della storia
dell'universo.

E possiamo stimare

che per assemblare tutti gli atomi
di ossigeno nel nostro corpo,

ci sono volute all'incirca
100 milioni di supernove.

Quindi ogni parte di voi,
o almeno la maggior parte,

viene da una
di queste esplosioni di supernova.

Quindi potreste chiedervi,

come mai questi atomi

generati in condizioni così estreme

alla fine si sono fermati
nel nostro corpo?

Allora voglio che seguiate
questo esperimento.

Immaginate che siamo nella Via lattea,
e avviene una supernova.

Ha sparato via centinaia e centinaia
di atomi di ossigeno

quasi tanti da svuotare lo spazio.

Qualcuno di questi è riuscito
a formarsi in una nuvola.

4.5 miliardi di anni fa,

qualcosa ha destabilizzato quella nuvola
ed è collassata,

formando il sole nel suo nucleo
e il sistema solare.

Quindi il sole, i pianeti
e la vita sulla terra

dipendono da questo magnifico ciclo

di nascite stellari, morti stellari
e rinascite stellari.

E questo continua il riciclaggio
di atomi nell'universo.

E di conseguenza, gli astronomi
e i chimici sono intimamente connessi.

Siamo forme di vita che si sono evolute
per inalare gli scarti delle piante.

Ma ora sapete

che inaliamo anche i prodotti di scarto
delle esplosioni delle supernove.

(Risate)

Quindi prendetevi un momento, ispirate.

Un atomo di ossigeno è appena
entrato nel vostro corpo.

È certo che l'ossigeno [atomo]

ricorda che è stato all'interno
di una stella

e che è probabilmente stato realizzato
dall'esplosione di una supernova.

Questo atomo potrebbe aver attraversato
l'intero sistema solare

finché è arrivato sulla terra,

molto prima di arrivare a voi.

Quando respiriamo,

usiamo centinaia di litri
di ossigeno ogni giorno.

Quindi sono incredibilmente fortunato

ad essere qui
davanti a questo bel pubblico,

ma in realtà vi sto rubando
atomi di ossigeno.

(Risate)

E perché vi sto parlando,

ve ne sto ridando indietro alcuni,
che una volta erano in me.

Quindi il respirare, sì,

partecipa a questo magnifico
scambio di atomi.

E allora potreste chiedervi,

"Beh, quanti atomi che sono
nei nostri corpi erano di Frida Kahlo?"

(Risate)

Circa 100.000.

Altri 100.000 probabilmente
appartenevano a Marie Curie,

altri 100.000 a Sally Ride,

o a chiunque vogliate pensare.

Quindi respirare non è solamente riempire
i nostri polmoni con storia cosmica,

ma anche di storia umana.

Vorrei finire il mio intervento
condividendo un mito

che mi sta molto a cuore.

Un mito della cultura Chichimeca,

che è una potente cultura Mesoamericana.

I Chichimecas credevano

che la nostra essenza
fu assemblata nei cieli.

Ed è in viaggio verso di noi,

in realtà frammentata in
un sacco di pezzi diversi.

Quindi il mio abuelo diceva sempre,

"una delle ragioni per cui
ti senti incompleto

è perché ti mancano ancora dei pezzi."

(Risate)

"Ma non farti ingannare.

Ti è stata data l'incredibile
opportunità di crescere.

Perché?

Perché non è che quei pezzi siano
sparsi sulla terra

e devi andarli a raccogliere.

No, quei pezzi sono finiti nelle persone.

E solamente condividendoli
diventerai più completo.

Sì, nel corso della tua vita,

ci saranno individui
che hanno questi pezzi giganti

che ti faranno sentire completo.

Ma nella tua missione per completarti,

dovrai fare tesoro e condividere
ognuno di quei pezzi."

A me sembra molto la storia dell'ossigeno.

(Risate)

Che è cominciata nei cieli
di un'esplosione di una supernova,

e continua anche oggi,

dentro ai confini della nostra umanità.

Gli atomi nel nostro corpo si sono
imbarcati in un'epica odissea,

con tempi che vanno da miliardi di anni
a miseri secoli,

tutto per arrivare a voi,

tutti voi,

testimoni dell'universo.

Grazie.

(Applausi)