„Ugyanabból az anyagból vagyunk, mint a csillagok” – több mint negyven évvel ezelőtt fogalmazta meg a híres csillagász Carl Sagan a gondolatot, amely a mai napig foglalkoztatja az átlagembert és a kutatókat egyaránt. A kijelentés tudományos hátterét most szakértők segítségével fejtette ki az IFLScience.
Az emberi test megközelítőleg 99 százaléka mindössze hat elemből áll, amelyek tömegarányos sorrendben a következők: oxigén, szén, hidrogén, nitrogén, kalcium és foszfor. Tömegünk mintegy 65 százaléka oxigén, 18,5 százaléka pedig szén. Emellett a hidrogén alkotja az atomok 90 százalékát — ez az emberi testben az egyetlen olyan elem, amely nem csillagászati folyamatokból vagy eseményekből származik.
Az ősrobbanást követő néhány percen belül a kozmoszban nukleoszintézis alakult ki — amely azt eredményezi, hogy új atommagok jönnek létre, magfúzió által. Az egész látható világegyetem néhány perccel az ősrobbanás után még viszonylag kicsi volt. Ezt követően viszont az univerzum hatalmas táguláson ment keresztül, és ahogyan egyre nagyobb lett, egyre hűvösebbé vált — elég hideg volt ahhoz, hogy a protonok és a neutronok felbukkanjanak.
A hidrogén a legegyszerűbb formájában egyetlen protonból áll, így ahogy a protonok kiléptek a kvark-gluon plazmából — amely a világegyetem forró tágulásának hatására szétvált —, megszületett a hidrogén. A hidrogén ritkábban előforduló formája a deutérium, amelynek egy protonja és egy neutronja van, és ez végül héliummá (két proton és két neutron) és egy kis mennyiségű más elemmé olvadt össze. Ekkor a világegyetem javarészt 75 százalékban hidrogénből és 25 százalékban héliumból állt.
Na de mi van a vízzel?
A szén és minden nehezebb elem előállításához egy másik nukleoszintézis forrásra van szükség. A csillagok a hidrogénnél és a héliumnál nehezebb elemeket magfúzióval hozzák létre. Először a hidrogénből hélium lesz, majd a héliumból szén és oxigén, és ha a csillag elég nagy tömegű, akkor nehezebb elemek is kialakulhatnak. Amikor azonban eljut a sor a vasig, a rendszer összeomlik.
Ez azért van, mert a vas fúziójához több energiára lenne szükség, mint amennyit ki lehet belőle nyerni. Márpedig energia termelése nélkül a csillag összeomlik. Ekkor újabb elemek keletkeznek, amelyek egy szupernóva-robbanás révén szétterjednek az univerzumban. Ahhoz, hogy mi létrejöjjünk, szükség van ezekre, valamint fehér törpékre is — amelyek a csillagfejlődések egyik végső stádiumai.
Van azonban egy molekula, amivel még nem foglalkoztunk: a víz. A kutatók szerint a vízjég a csillagkeletkezés egyik mellékterméke, és a leggyakoribb szilárd anyag a világegyetemben. A folyóinkban, óceánjainkban, italjainkban és testünkben lévő víz jóval a Naprendszer előtt keletkezett a csillagközi tér hűvösebb részein. És mivel a vízgőz képződhet kihűlt csillagokban is, az végül a csillagok anyagának formájában utat talált a Földre és hozzánk, emberekhez is.
