Carbonul din corpurile noastre ar fi călătorit cu mult dincolo de limitele galaxiei noastre înainte de a se întoarce pentru a ajuta la formarea Pământului și, în cele din urmă, a ființelor terestre? Un studiu recent realizat de o echipă de oameni de știință americani și canadieni dezvăluie că atomii de carbon, esențiali pentru viață, nu plutesc doar pasiv în spațiu. Mai degrabă, ei urmează un ciclu surprinzător de activ, transportați de curenții cosmici care îi îndepărtează de galaxia lor natală înainte de a-i aduce înapoi pentru a participa la noi creații cerești. Acest mecanism fascinant, supranumit „banda de alergare cosmică”, joacă un rol crucial în reciclarea elementelor fabricate de stele. El a fost prezentat într-un articol publicat în The Astrophysical Journal Letters.
Carbonul este în centrul întregii vieți de pe Pământ. Dar existența lui nu ar fi posibilă fără stele, adevăratele forje ale universului. Spre deosebire de hidrogen și heliu, care au fost prezente încă din primele momente ale cosmosului, elementele grele precum carbonul, oxigenul și fierul sunt create în stele prin reacții de fuziune nucleară. Când aceste stele ajung la sfârșitul vieții, eliberează aceste elemente în spațiu prin explozii masive numite supernove. Aceste evenimente spectaculoase dispersează apoi atomii în cosmos, creând „cărămizile fundamentale” necesare formării de noi stele, planete și chiar forme de viață.
Pe Pământ, carbonul este prezent peste tot: în corpurile noastre, în plante, în atmosferă. Dar istoria sa merge mult mai departe decât planeta noastră. Datorită acestui nou studiu, știm acum că, înainte de a ajunge pe Pământ, o mare parte din acest carbon a călătorit cu mult dincolo de limitele Căii Lactee.
Aici intervine mediul circumgalactic sau GCM. Acest vast halou de gaz și materie înconjoară galaxiile și acționează ca un rezervor cosmic. Gândiți-vă la ea ca la o curte de triaj în care elementele sunt expulzate din galaxie și apoi aduse înapoi în timp. Samantha Garza, cercetător la Universitatea din Washington și coautor al studiului, explică: „Elementele grele produse de stele sunt împinse din galaxia lor gazdă în timpul morții lor explozive în supernove. Aceste materiale ajung în mediul circumgalactic, unde în cele din urmă pot fi aduse înapoi în interior pentru a continua ciclul de formare a stelelor și a planetelor.” Acest proces funcționează ca o bandă rulantă gigantică: transportă spre exterior materia îmbogățită în elemente grele, dar o aduce și înapoi în interiorul galaxiei. Acest ciclu perpetuu ajută la menținerea galaxiilor active și productive, formând continuu noi stele și structuri.
Pentru a studia acest fenomen, oamenii de știință au folosit telescopul spațial Hubble și spectrograful său Cosmic Origins. Acest instrument face posibilă detectarea elementelor prezente în mediul circumgalactic prin analiza luminii provenite de la quasari îndepărtați, surse de lumină ultra-luminoase situate la marginea universului. Rezultatele sunt impresionante. Cercetătorii au descoperit cum carbonul se întinde pe aproape 400.000 de ani lumină, sau aproximativ de patru ori diametrul Căii Lactee. Acest carbon, prezent în cantități mari în mediul circumgalactic, este în permanentă în mișcare. „Putem confirma acum că mediul circumgalactic acționează ca un rezervor gigant de carbon și oxigen”, explică Garza. Aceasta înseamnă că acest halou de materie joacă un rol esențial în reciclarea elementelor necesare formării de noi stele și planete.
Această descoperire este importantă deoarece arată că carbonul pe care îl găsim pe Pământ – și în propriile noastre corpuri – și-a petrecut probabil o mare parte din existența în afara galaxiei noastre, înainte de a se întoarce pentru a forma Pământul. Acest ciclu de reciclare a carbonului și a altor elemente grele este fundamental pentru evoluția galaxiilor. Oferă „combustibilul” necesar pentru formarea de noi stele și planete. Fără acest proces, galaxii precum Calea Lactee ar deveni în cele din urmă „deșerturi stelare”, incapabile să producă noi stele.
Acest ciclu nu este etern. Pe măsură ce mediul circumgalactic devine epuizat sau mai puțin activ, procesul de formare a stelelor încetinește. Cercetătorii cred că acest lucru ar putea explica de ce unele galaxii se opresc încercarea de a produce stele în timp. „Dacă poți menține ciclul împingând materia afară și aducând-o înapoi, atunci teoretic vei avea suficient combustibil pentru a menține formarea stelelor”, spune Garza. Dar dacă acest proces se oprește, galaxiile se pot deveni inactive.
Pe scurt, acest nou studiu aruncă o lumină fascinantă asupra originilor noastre cosmice. Este posibil ca fiecare atom de carbon din corpul nostru să fi călătorit milioane de ani, traversând distanțe inimaginabile în spațiul intergalactic înainte de a se întoarce în galaxie pentru a ajuta la formarea Pământului. Înțelegând rolul mediului circumgalactic și al reciclării cosmice, oamenii de știință ne aduc mai aproape de a răspunde la întrebări fundamentale: de ce unele galaxii încetează să formeze stele? Care sunt mecanismele care mențin galaxiile active?
