16.5 – Baggrund: Såning af universet med nye kemiske grundstoffer

På Jorden, findes tunge grundstoffer overalt. Overfladerne på klippeplaneter indeholder silicium, oxygen og natrium. Den indre faste kerne af jern og nikkel og den flydende ydre kerne inde i Jorden, er ansvarlig for Jordens magnetfelt. De mest almindelige kemiske grundstoffer i biologiske molekyler er carbon (C), hydrogen (H), Nitrogen (N), oxygen (O), phosphor (P) og svovl (S) – alle, med undtagelse af hydrogen, er skabt i en døende stjerne. Det faktum, at disse grundstoffer er til stede, betyder at Solen ikke er en førstegenerationsstjerne; den er dannet af materiale i det interstellare medium, der er blevet beriget af materiale fra døende tunge stjerner.

I superkæmpe, kæmpe og AKG-stjerner, bliver tungere grundstoffer dannet af nuklear fusion, dybt inde i stjernernes indre, bliver båret opad i stjernen og blander sig med de ydre lag i stjernen. Som alderen på en stjerne stiger, bliver kernen varmere og varmere, og temperaturgradienten inde i stjernen bliver mere og mere stejl. Under visse omstændigheder, kan konvektionen brede sig så dybt ind i stjernen, at de kemiske grundstoffer dannet ved nuklear forbrænding i stjernen, ”graves” op fra dybt inde i stjernen, og bæres op til dens overflade. For eksempel, viser carbon-stjerner (en type AKG-stjerner), en overflod af carbon og andre biprodukter af nuklear forbrænding, i deres spektre. Dette ekstra carbon, stammer fra stjernens helium-forbrændende skal, og er blevet båret op til overfladen af konvektion. For stjerner med lavere masser, bærer stjernevinde og planetariske tåger, de berigede ydre lag ud i det interstellare medium. Den nukleare forbrænding, der foregår i superkæmper, går langt ud over dannelse af grundstoffer som carbon. Supernova eksplosioner, sår universet med langt tungere atomer, fra jern og nikkel til uran.

Oxygenatomerne i luften du trækker vejret i og i vandet du drikker, blev skabt ved nukleosyntese i døende stjerner. De jernatomer, der er et nøgleelement i hæmoglobin, som udgør de røde blodlegemer som bærer oxygen fra lungerne til resten af din krop, blev dannet i kernerne på tunge stjerner, lige før de eksploderede som supernovaer. Nikkel. Kobber- og zinkatomerne i de mønter du har i lommen, og de sjældne jordatomer der er i din elektronik, blev alle skabt i tunge stjerner. Solen, planeterne (herunder Jorden), og alt liv på Jorden, er lavet af genbrugte stjerner. Du er skabt af en supernova.

Vores gennemgang af de tunge stjerners død i dette kapitel, endte med neutronstjerner og pulsarer. Men de mest massive stjerner, kan fortsætte med at falde sammen til de mest ekstreme objekter af alle: sorte huller. For at kunne studere disse objekter i næste kapitel, går vi videre end den newtonske fysik og ind i Albert Einsteins teorier.

Næste afsnit →