Cum au luat naştere atomii din corpul nostru? Dar cei care alcătuiesc munţii sau aerul pe care-l respirăm? Aceştia s-au format în interiorul stelelor, în urma proceselor de fuziune nucleară, fiind răspândiţi în Univers în urma exploziei supernovelor. Mare parte din atomii din care suntem făcuţi provin din stele care au explodat în alte galaxii. Acesta este rezultatul unui studiu realizat de un grup de cercetători de la Northwestern University.

Corpul nostru este alcătuit din miliarde de miliarde de atomi. Printre aceştia se număra atomii de carbon, azot, oxigen sau calciu. Cum au luat însă naştere aceşti atomi?

Ştim că în urma Big Bangului au fost generate particulele elementare, precum quarcurile sau electronii. La început Universul era extrem de cald (particulele aveau o energie extrem de mare), însă datorită expansiunii Universului, pe măsură ce timpul trecea energia particulelor devenea din ce în ce mai mică. Quarcurile s-au unit în protoni şi neutroni, iar, mai târziu, protonii împreună cu electronii au dat naştere atomilor de hidrogen.

Am putea crede că toţi atomii au luat naştere în felul acesta – prin unirea protonilor cu neutronii şi adăugarea ulterioară a electronilor. Nu este însă aşa. După Big Bang au luat naştere doar atomii de hidrogen şi parte din cei de heliu, precum şi o cantitate infimă de alţi atomi uşori. Cum se face însă că în lumea noastră avem o cantitate importantă din alte tipuri de atomi? Unde au luat naştere aceştia? Se ştie că atomii mai grei decât cei de heliu s-au format în stele, care sunt adevărate fabrici de nuclee, în urma proceselor de fuziune nucleară care le menţine în viaţă şi generează inclusiv lumina care le fac strălucitoare.

Stelele au însă o viaţă limitată; când nu mai au la dispoziţie combustibil nuclear, explodează. În funcţie de mărimea stelelor aceste explozii pot să fie extrem de violente şi spectaculoase: este cazul aşa-numitelor supernove! Rezultă deci că planetele, noi înşine şi tot ceea ce ne înconjoară a luat naştere în stele! Până recent se credea că aceste stele ar fi evoluat şi explodat în galaxia noastră, care conţine cel puţin o sută de miliarde de stele. Rezultatele unui studiu recent însă arată că nu este deloc aşa!

Cercetătorii de la Northwestern University, coordonaţi de Claude-André Faucher-Giguère, au efectuat o simulare pe calculator în cadrul proiectului Fire (Feedback in realistic environments). Cercetătorii au simulat explozii de supernove în diverse galaxii, studiind modul în care este răspândită în Univers materia. Explozia supernovelor generează jeturi de materie care se mişcă cu viteze extrem de mari: mii de km pe secundă. Se generează astfel vânturi de particule care ajung în mediul interstelar şi pot călători prin Univers, ieşind din propria galaxie. Este exact ceea ce cercetătorii cred că s-a întâmplat: mare parte din materia din galaxia noastră provine din alte galaxii, precum Norii (Mare şi Mic) ai lui Magelan, care sunt galaxii foarte apropiate de a noastră, situate la 160.000 şi 200.000 ani-lumină. Galaxia noastră a „furat” o parte din materia produsă în stelele acestor galaxii pitice.

Generarea de atomi în stele a avut la rândul ei o evoluţie interesantă de-a lungul istoriei Universului. Dacă la început primele stele care au luat naştere aveau la dispoziţie doar hidrogen şi heliu, pe măsură ce acestea explodau răspândeau în Univers atomi mai grei. Aceştia ajungeau să facă parte din nebuloasele care dădeau naştere altor stele. Procesul a continuat, materia din care erau formate nebuloasele îmbogăţindu-se din ce în ce mai mult în cantitate şi tipul de atomi din care era compusă. Până când în urmă cu mai bine de patru miliarde de ani au luat naştere Soarele şi planetele din sistemul solar.

Noi suntem deci pulbere de stele şi mare parte din materia din care suntem compuşi a luat naştere, conform studiului menţionat, în interiorul stelelor care au explodat în alte galaxii. Suntem adevăraţi fii ai Universului!