Vienā vai otrā reizē visi zinātnes entuziasti ir dzirdējuši vēlā Karla Sagāna drausmīgos vārdus: “Mēs esam veidoti no zvaigžņu lietām”. Bet ko tas īsti nozīmē? Kā kolosālas plazmas bumbiņas, kas mantkārīgi sadedzina savu kodoldegvielu tālajā laikā un telpā, varētu kaut kādu lomu radīt mūsu Zemes pasaules milzīgo sarežģītību? Kā tas var būt, ka “slāpeklis mūsu DNS, kalcijs mūsu zobos, dzelzs asinīs, ogleklis mūsu ābolu pīrāgos” varēja būt kalts tik dziļi šo masīvo zvaigžņu milžu sirdīs?
Nepārsteidzoši, ka stāsts ir gan elegants, gan dziļi satriecošs.
Visas zvaigznes nāk no pazemīgiem pirmsākumiem: proti, no gigantiska, rotējoša gāzes un putekļu krājuma. Smagums liek mākonim kondensēties, jo tas griežas, virpojot arvien ciešāk iesaiņotā materiāla sfērā. Galu galā topošā zvaigzne kļūst tik blīva un karsta, ka tās kodolā esošās ūdeņraža molekulas sabrūk un saplūst jaunās hēlija molekulās. Šīs kodolreakcijas izdala spēcīgus enerģijas pārrāvumus gaismas formā. Gāze spīd spoži; dzimst zvaigzne.
Mūsu jaunās zvaigžņu liktenis ir atkarīgs no tās masas. Mazākas, vieglas zvaigznes, lai arī ūdeņradis kodolā deg lēnāk nekā smagākas zvaigznes, mirdz nedaudz blāvāks, bet dzīvo daudz ilgāk. Tomēr laika gaitā ūdeņraža līmeņa pazemināšanās zvaigznes centrā izraisa mazāk ūdeņraža saplūšanas reakciju; mazāk ūdeņraža saplūšanas reakciju nozīmē mazāk enerģijas un līdz ar to mazāku ārējo spiedienu.
Zināmā brīdī zvaigzne vairs nespēj uzturēt spriedzi, ko tās kodols bija izturējis pret ārējo slāņu masu. Smagums norāda mērogu, un ārējie slāņi sāk krist iekšpusē uz serdi. Bet to sabrukums uzsilda lietas, palielinot galveno spiedienu un atkal apvēršot procesu. Jauns ūdeņraža sadedzināšanas apvalks ir izveidots tieši ārpus kodola, atjaunojot buferi pret zvaigznes virsmas slāņu smagumu.
Kamēr kodols turpina vadīt zemākas enerģijas hēlija saplūšanas reakcijas, jaunā ūdeņraža sadedzināšanas apvalka spēks spiež uz zvaigznes ārpusi, liekot ārējiem slāņiem arvien vairāk un vairāk uzbriest. Zvaigzne izplešas un atdziest par sarkanu milzi. Tā ārējie slāņi galu galā pilnībā izkļūst no smaguma spēka, peldot kosmosā un atstājot aiz sevis mazu, nedzīvu kodolu - baltu punduri.
Smagākas zvaigznes laiku pa laikam arī nomāc cīņā starp spiedienu un smagumu, veidojot jaunus atomu apvalkus, lai procesā saplūstu; tomēr atšķirībā no mazākām zvaigznēm to liekā masa ļauj tām veidot šos slāņus. Rezultāts ir koncentrisku sfēru virkne, katrā apvalkā ir smagāki elementi nekā ap to. Ūdeņradis kodolā rada hēliju. Hēlija atomi saplūst kopā, veidojot oglekli. Ogleklis apvienojas ar hēliju, veidojot skābekli, kas saplūst neonā, pēc tam magnijā, pēc tam silīcijā… līdz galam periodiskajā tabulā līdz dzelzei, kur beidzas ķēde. Šādas masīvas zvaigznes darbojas kā krāsns, vadot šīs reakcijas, izmantojot milzīgo pieejamo enerģiju.
Bet šī enerģija ir ierobežots resurss. Tiklīdz zvaigznes kodols kļūst par cietu dzelzs bumbiņu, tā vairs nevar sakausēt elementus, lai radītu enerģiju. Tāpat kā mazāku zvaigžņu gadījumā, mazāk enerģētisko reakciju smagsvaru zvaigžņu kodolā nozīmē mazāku ārējo spiedienu pret gravitācijas spēku. Pēc tam zvaigznes ārējie slāņi sāks sabrukt, paātrinot smago elementu saplūšanas tempu un vēl vairāk samazinot enerģijas daudzumu, kas pieejams šo ārējo slāņu noturēšanai. Blīvums eksponenciāli palielinās sarūkošajā kodolā, protonus un elektronus sakļaujot tik cieši, ka tas kļūst par pilnīgi jaunu entītiju: neitronu zvaigzni.
Šajā brīdī kodols nevar kļūt blīvāks. Zvaigznes masīvajiem ārējiem čaumaliem - kas joprojām sliecas uz iekšu un joprojām ir piepildīti ar gaistošajiem elementiem - vairs nav kur doties. Viņi iegrūst kodolā kā ātruma pārsniegšanas stends, kas ietriecas ķieģeļu sienā, un izceļas briesmīgā sprādzienā: supernovā. Īpašās enerģijas, kas rodas šī sprādziena laikā, beidzot ļauj sakausēt elementus, kas ir pat smagāki par dzelzi, no kobalta līdz urānam.
Supernovas radītais enerģētiskais šoka vilnis iziet kosmosā, tā nomodā izdalot smagos elementus. Šos atomus vēlāk var iekļaut planētu sistēmās, piemēram, mūsu pašu. Ņemot vērā pareizos apstākļus - piemēram, atbilstoši stabilu zvaigzni un stāvokli tās apdzīvojamā zonā - šie elementi nodrošina sarežģītas dzīves pamatus.
Mūsdienās mūsu ikdienas dzīvi padara iespējami tieši šie atomi, kas jau sen ir izveidojušies masveida zvaigžņu dzīves un nāves gājumos. Mūsu spēja vispār kaut ko darīt - pamosties no dziļa miega, baudīt garšīgu ēdienu, vadīt automašīnu, rakstīt teikumu, pievienot un atņemt, atrisināt problēmu, piezvanīt draugam, pasmieties, raudāt, dziedāt, dejot, skriet, lēkt un spēlēt - galvenokārt regulē sīku ūdeņraža ķēžu uzvedība apvienojumā ar smagākiem elementiem, piemēram, oglekli, slāpekli, skābekli un fosforu.
Citi smagie elementi organismā ir sastopami mazākā daudzumā, taču tie tomēr ir tikpat svarīgi pareizai darbībai. Piemēram, kalcijs, fluors, magnijs un silīcijs darbojas kopā ar fosforu, lai stiprinātu un audzētu mūsu kaulus un zobus; jonizētam nātrijam, kālijam un hloram ir būtiska loma ķermeņa šķidruma līdzsvara un elektriskās aktivitātes uzturēšanā; un dzelzs satur galveno hemoglobīna daļu - olbaltumvielu, kas apgādā mūsu sarkanās asins šūnas ar spēju piegādāt skābekli, ko mēs ieelpojam, pārējam ķermenim.
Tāpēc, nākamreiz, kad jums ir slikta diena, izmēģiniet šo: aizveriet acis, dziļi ieelpojiet un pārdomājiet notikumu ķēdi, kas savieno jūsu ķermeni un prātu ar vietu, kur miljardi gaismas gadu atrodas tālu dziļi tālu no telpa un laiks. Atgādiniet, ka masīvas zvaigznes, daudzkārt lielākas par mūsu sauli, miljoniem gadu pavadīja enerģiju, pārvēršot matēriju, radot atomus, kas veido katru daļu no jums, Zemes un visiem, kurus jūs kādreiz esat pazinuši un mīlējuši.
Mēs, cilvēki, esam tik mazi; un tomēr no šīm zvaigžņu lietām veidoto molekulu delikātā deja rada bioloģiju, kas ļauj mums apdomāt mūsu plašāko Visumu un to, kā mēs vispār pastāvējām. Pats Karls Sagans to vislabāk izskaidroja: “Kāda mūsu esības daļa zina, no kurienes mēs esam nākuši. Mēs ilgojamies atgriezties; un mēs to varam, jo kosmoss ir arī mūsos. Mēs esam veidoti no zvaigžņu lietām. Mēs esam veids, kā kosmoss sevi pazīst. ”
