Bir zamanlar, tüm bilim meraklıları merhum Carl Sagan’ın rezil sözlerini duydular: “Biz yıldızlardan oluşuyoruz.” Ama bu tam olarak ne anlama geliyor? Nükleer yakıtlarını uzak bir zaman ve mekanda açgözlü bir şekilde yakan devasa plazma topları, Dünyasal dünyamızın engin karmaşıklığını ortaya çıkarmada nasıl bir rol oynayabilir? “DNA'mızdaki azot, dişlerimizdeki kalsiyum, kanımızdaki demir, elmalı turtalarımızdaki karbon” nasıl bu dev yıldız devlerinin kalbine bu kadar derinden dövülmüş olabilir?
Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, hikaye hem zarif hem de derinden hayranlık uyandırıcı.
Bütün yıldızlar mütevazi başlangıçlardan gelir: yani devasa, dönen bir gaz ve toz yığını. Yerçekimi, bulutu daha yoğun bir şekilde paketlenmiş bir malzeme küresine dönüşerek dönerken yoğunlaşmaya iter. Sonunda, yıldız o kadar yoğun ve ısınır ki, çekirdeğindeki hidrojen molekülleri çarpışır ve yeni helyum moleküllerine kaynaşır. Bu nükleer reaksiyonlar, ışık şeklinde güçlü enerji patlamaları salar. Gaz parlak bir şekilde parlıyor; bir yıldız doğdu.
Yeni başlayan yıldızımızın nihai kaderi onun kütlesine bağlıdır. Daha küçük, hafif yıldızlar, çekirdeklerindeki hidrojenle daha ağır yıldızlardan daha yavaş yanarlar, biraz daha loş parlarlar, ancak daha uzun yaşarlar. Bununla birlikte, zamanla, yıldızın merkezinde düşen hidrojen seviyeleri daha az hidrojen füzyon reaksiyonuna neden olur; daha az hidrojen füzyon reaksiyonu, daha az enerji ve dolayısıyla daha az dış basınç anlamına gelir.
Belirli bir noktada, yıldız artık çekirdeğinin dış katmanlarının kütlesine karşı sürdürdüğü gerilimi koruyamaz. Yerçekimi ölçeği döndürür ve dış katmanlar çekirdek üzerinde içe doğru yuvarlanmaya başlar. Ancak çökmeleri olayları ısıtır, çekirdek baskıyı arttırır ve süreci bir kez daha tersine çevirir. Çekirdeğin hemen dışında, yıldızın yüzey katmanlarının yerçekimine karşı bir tampon oluşturan yeni bir hidrojen yakma kabuğu oluşturulur.
Çekirdek düşük enerjili helyum füzyon reaksiyonları yapmaya devam ederken, yeni hidrojen yakan kabuğun kuvveti yıldızın dışını iter ve dış katmanların daha fazla şişmesine neden olur. Yıldız genişler ve kırmızı bir dev haline gelir. Dış katmanları nihayetinde yerçekiminden tamamen çekilir, uzaya fırlar ve küçük, ölü bir çekirdek - beyaz bir cüce geride bırakır.
Daha ağır yıldızlar aynı zamanda basınç ve yerçekimi arasındaki kavgada daralmakta ve süreçte kaynaşmak için yeni atom kabukları oluşturmaktadır; ancak, daha küçük yıldızların aksine, fazla kütleleri bu katmanları oluşturmaya devam etmelerini sağlar. Sonuç, her kabuk kendisini çevreleyenden daha ağır elementler içeren bir dizi eş merkezli küredir. Çekirdek içindeki hidrojen helyuma neden olur. Helyum atomları karbon oluşturmak üzere birbirine kaynaşır. Karbon helyum ile birleşerek, neon, sonra magnezyum, sonra silikon içine kaynayan oksijen ... periyodik tablo boyunca zincirin bittiği ütüye kadar. Bu devasa yıldızlar bir fırın gibi davranırlar ve bu reaksiyonları mevcut enerjiyle yönlendirirler.
Ancak bu enerji sınırlı bir kaynaktır. Yıldızın çekirdeği sağlam bir demir topu haline geldiğinde, artık enerji oluşturmak için elemanları birleştiremez. Daha küçük yıldızlarda olduğu gibi, ağır siklet yıldızların çekirdeğindeki daha az enerjik reaksiyon, yerçekimi kuvvetine karşı daha az dış basınç anlamına gelir. Yıldızın dış katmanları çökmeye başlar, ağır element füzyonunun hızını hızlandırır ve bu dış katmanları tutmak için mevcut enerji miktarını daha da azaltır. Yoğunluk daralan çekirdekte katlanarak artar, protonları ve elektronları o kadar sıkı bir şekilde sıkıştırarak tamamen yeni bir varlık haline gelir: bir nötron yıldızı.
Bu noktada, çekirdek daha yoğun olamaz. Yıldızın devasa dış kabukları - hala içe doğru yuvarlanıyor ve hala uçucu elementlerle dolu - artık gidecek bir yeri yok. Bir tuğla duvara çarpan hızlı bir petrol teçhizatı gibi çekirdeğe çarpıyorlar ve korkunç bir patlamaya dönüşüyorlar: bir süpernova. Bu patlama sırasında ortaya çıkan olağanüstü enerjiler nihayetinde kobalttan uranyuma kadar demirden bile daha ağır elementlerin kaynaşmasına izin verir.
Süpernova tarafından üretilen enerjik şok dalgası, kozmosa doğru hareket eder ve sonrasında ağır elementleri dağıtır. Bu atomlar daha sonra bizimki gibi gezegen sistemlerine dahil edilebilir. Doğru koşullar göz önüne alındığında - örneğin, uygun bir şekilde stabil bir yıldız ve Yaşanabilir Bölgesi içindeki bir konum - bu elemanlar karmaşık yaşam için yapı taşları sağlar.
Bugün, günlük yaşamlarımız, büyük yıldızların yaşam ve ölüm sancılarında uzun zaman önce dövülmüş olan bu atomlarla mümkün kılınmıştır. Hiçbir şey yapma yeteneğimiz - derin bir uykudan uyanma, lezzetli bir yemeğin tadını çıkarma, araba kullanma, cümle yazma, toplama ve çıkarma, bir sorunu çözme, bir arkadaşa telefon etme, gülme, ağlama, şarkı söyleme, dans etme, koşma, atlama ve oyun - çoğunlukla karbon, azot, oksijen ve fosfor gibi daha ağır elementlerle birleştirilmiş küçük hidrojen zincirlerinin davranışı ile yönetilir.
Diğer ağır elementler vücutta daha küçük miktarlarda bulunur, ancak yine de düzgün çalışması için hayati önem taşır. Örneğin, kalsiyum, flor, magnezyum ve silikon, kemiklerimizi ve dişlerimizi güçlendirmek ve büyütmek için fosforun yanında çalışır; iyonize sodyum, potasyum ve klor, vücudun sıvı dengesinin ve elektriksel aktivitesinin korunmasında hayati bir rol oynar; ve demir, kırmızı kan hücrelerimizi soluduğumuz oksijeni vücudumuzun geri kalanına iletme yeteneği ile donatan protein olan hemoglobinin anahtar kısmını içerir.
Bir dahaki sefere kötü bir gün geçirdiğinizde bunu deneyin: gözlerinizi kapatın, derin bir nefes alın ve bedeninizi ve zihninizi uzak mesafelerin derinliklerinde milyarlarca ışıkyılı uzaklıkta bir yere bağlayan olaylar zincirini düşünün uzay ve zaman. Güneşimizden birçok kez daha büyük olan dev yıldızların milyonlarca yıl enerjiyi maddeye dönüştürdüğünü, sizin, Dünya'nın ve şimdiye kadar tanıdığınız ve sevdiğiniz herkesi oluşturan atomları yaratarak hatırlayın.
Biz insanlar çok küçüküz; ve yine de, bu yıldızlardan yapılan moleküllerin hassas dansı, daha geniş Evrenimizi ve nasıl var olduğumuzu düşünmemizi sağlayan bir biyolojiye yol açıyor. Carl Sagan'ın kendisi en iyi açıkladı: “Varlığımızın bir kısmı bunun nereden geldiğimizi biliyor. Biz dönmek için uzun; ve yapabiliriz, çünkü kozmos da içimizde. Yıldızlardan oluştuk. Biz kozmosun kendisini bilmesi için bir yoldur. ”
