Uhlík v našich tělech zřejmě opustil Mléčnou dráhu a zase se vrátil
Uhlík, klíčový prvek života na Zemi, vzniká ve hvězdách a je uvolňován při jejich zániku, což umožňuje jeho recyklaci v galaxiích. Nový výzkum vědců z USA a Kanady odhalil, že uhlík a další prvky vytvořené hvězdami neputují vesmírem náhodně.
Pozemský život je zcela závislý na uhlíku. Těla všech organismů, včetně těch lidských, jsou postavená z organických molekul, které si nelze představit bez velkého množství atomů uhlíku. Samotný uhlík, stejně jako ostatní chemické prvky v organismech, s výjimkou vodíku a helia by zase ve vesmíru neexistovaly nebýt hvězd.
Už dlouho víme, že těžší prvky ve vesmíru vznikají v nitru hvězd, ve výhni jaderné fúze. Po zániku hvězdy se atomy těžších prvků dostávají do okolního vesmíru. Pak zase mohou dostat šanci podílet se na vzniku nových hvězd a jejich planetárních systémů, kde se případně stanou součástí rozmanitých těles nebo i organismů, pokud se tam objeví.
Koloběh uhlíku
Doktorandka Samantha Garzová z americké Washingtonské univerzity a její kolegové tvrdí, že uhlík a další prvky vytvořené hvězdami neputují vesmírem náhodně, ale cirkulují v tzv. circumgalaktickém médiu (CGM). Tento obří rezervoár hmoty, který sahá až do mezigalaktického prostoru, funguje jako „dopravní pás“, který prvky vypuzuje z galaxie a znovu je vtahuje zpět. Tento proces podporuje formování planet, měsíců, komet a nových hvězd.
Studie publikovaná na konci prosince v Astrophysical Journal Letters ukazuje, že CGM zásobuje galaxie klíčovými prvky a umožňuje dlouhodobou recyklaci materiálu, což udržuje tvorbu hvězd. Výsledky měření pomocí spektrografu Cosmic Origins na Hubbleově teleskopu ukazují, že uhlík může sahat až 400 000 světelných let do mezigalaktického prostoru, což je čtyřnásobek průměru naší galaxie.
„Naše výsledky potvrzují, že cirkumgalaktické médium funguje jako gigantický rezervoár pro uhlík i další těžší prvky, jako například kyslík,“ vysvětluje Garzová. „Tento materiál, alespoň v případě galaxií, kde dochází ke tvorbě hvězd, pak zase padá zpátky do galaxie, kde pokračuje proces recyklace hvězd a planetárních systémů.“
Studium CGM může pomoci vysvětlit, proč některé galaxie přestávají tvořit hvězdy. Hypotéza je, že zpomalení nebo narušení tohoto recyklačního procesu vede ke ztrátě „paliva“ pro vznik hvězd. Další výzkumy mají za cíl zjistit, jak se složení CGM liší mezi galaxiemi, které stále tvoří hvězdy, a těmi, kde hvězdotvorba ustává. Tyto poznatky mohou objasnit nejen kdy, ale také proč galaxie přecházejí do „hvězdných pouští“.
