Supernowa - źródło życia

Czy potężna kosmiczna eksplozja gwiazdy może być odpowiedzialna za powstanie życia na Ziemi? Okazuje się, że tak, ze względu na niezwykłe warunki, które wytwarzają się podczas gigantycznego wybuchu.

Rozbłysk promieniowania supernowej Cassiopeia A rozgrzewa do wysokiej temperatury sześć koncentracji pyłu

Supernowa to określenie na kosmiczną eksplozję kończącą żywot bardzo ciężkiej gwiazdy o masie od dziesięciu mas Słońca wzwyż. Efektem tego wydarzenie jest powstanie mgławicy, która ma fundamentalne znaczenie dla życia we Wszechświecie i w ogóle jego kształtu.

Aby zrozumieć wagę zdarzenie supernowej, musimy cofnąć się do czasu Wielkiego Wybuchu, w którym powstał Wszechświat (przeczytasz o nim tutaj). W jego trakcie protony i neutrony połączyły się ze sobą, tworząc jądra pierwszych pierwiastków. Trzeba pamiętać, że pojawiły się wtedy jedynie jądra lekkich pierwiastków, takich jak hel i wodór. Po kolejnych 300 000 lat elektrony łączą się z jądrami, tworząc pierwsze atomy.

Dopiero gwiazdy, swoiste fabryki termojądrowe umożliwiły powstanie pierwiastków ciężkich. Widoczne jest to w przypadku gwiazd dziesięciokrotnie bardziej masywnych od Słońca. W tych mniejszych spalanie paliwa jądrowego prowadzi do powstania helu i węgla, po czym do wybuchu, którego pozostałością po fazie czerwonego olbrzyma jest niezwykle gęste, małe ciało – gwiazda neutronowa.

Jeszcze aktywniejszymi producentami nowych pierwiastków są gwiazdy bardziej masywne, 30 lub więcej razy cięższe od Słońca. W ich przypadku olbrzymia temperatura spowodowana gigantyczną grawitacją powodującą kurczenie się jądra gwiazdy prowadzi do dalszych reakcji chemicznych. Przyszła supernowa początkowo spalająca jedynie hel, teraz (w wyniku łączenia się jego atomów) ma za paliwo węgiel, by wreszcie dojść do fazy czysto węglowego jądra. Pod wpływem olbrzymiego ciśnienia powstają kolejne pierwiastki – magnez, neon, tlen, siarka, krzem i inne, cięższe pierwiastki. Gwiazda jest na końcu swojego życia, gdy jej jądro w znacznym stopniu składa się z żelaza. Pierwiastek ten jest na tyle stabilny, że nie dostarcza gwieździe energii, lecz sam jej potrzebuje. Wtedy jądro jest gotowe, by się zapaść w spektakularnej kosmicznej eksplozji, pozostawiając po sobie czarną dziurę.

Najważniejszym dla nas efektem tych procesów jest rozsiewanie się gwiezdnej materii po Wszechświecie. Podczas wybuchów trafia w przestrzeń budulec planet i... nas samych. Przeglądając skład jakiegokolwiek popularnego preparatu multiwitaminowego, znajdujemy tam pierwiastki powstałe właśnie w masywnych gwiazdach. Podobnie budulec każdego złotego pierścionka przeleciał niegdyś Wszechświat po wybuchu supernowej. Aby mogła powstać Ziemia i my sami potrzebna była jedna lub dwie kosmiczne eksplozje i dużo, dużo czasu – ponad cztery miliardy lat. Warto zatem pamiętać o tym, w jak nierozerwalny sposób jesteśmy związani z otaczającym nas z Wszechświatem, gdzie wszystkie zjawiska wzajemnie na siebie oddziałują. Sami przecież pochodzimy z kosmosu...