Мы часто останавливаемся и задаём себе вопрос: откуда мы пришли? Каждая часть нашего тела — от мозга до крови — состоит из химических элементов. Тех самых, что Вы видите в таблице элементов. Из них сложены наши кости, нервы и даже воздух, которым мы дышим.

Сегодня известно сто восемнадцать элементов: одни существуют в природе, другие были получены человеком. Более шестидесяти из них присутствуют в человеческом организме.

Одиннадцать — такие как кальций, натрий, калий, магний, углерод, водород и кислород — необходимы нам в сравнительно больших количествах. Остальные содержатся в следовых долях, но многие из них всё равно жизненно важны. И тут возникает по-настоящему захватывающий вопрос: если мы состоим из элементов, откуда они взялись?

Звёзды — фабрики элементов

Большинство элементов во Вселенной рождается в звёздах. Звёзды — это раскалённые светящиеся шары разной массы. Одни похожи на наше Солнце — жёлтые карлики, другие меньше и холоднее, а некоторые во много раз массивнее.

Но независимо от размеров каждая звезда начинает свой путь с водорода — самого лёгкого элемента. В её недрах водород постепенно превращается в гелий. Этот процесс может длиться миллиарды лет. Например, Солнце живёт около десяти миллиардов лет и почти всё это время преобразует водород в гелий, создавая свет и тепло, которые достигают Земли.

Момент, когда гелий начинает активно участвовать в реакциях, называют гелиевой вспышкой — именно она знаменует переход звезды к следующему этапу жизни.

От гелия к более тяжёлым элементам

Во время гелиевой вспышки в звезде высвобождается колоссальное количество энергии, способное влиять на окружающее пространство. После этого звезда превращается в красный гигант. Реакции внутри неё продолжаются, и начинают образовываться более тяжёлые элементы — такие как углерод и азот.

Однако возможности этого процесса зависят от массы звезды. Большинство звёзд способны создавать элементы лишь до железа. Наше Солнце, из-за сравнительно небольшой массы, никогда не дойдёт до этой стадии. Только звёзды, масса которых как минимум в восемь раз превышает солнечную, могут синтезировать железо — до тех пор, пока реакции выделяют энергию и сдерживают гравитационное сжатие.

Как только образуется железо, реакции перестают отдавать энергию и начинают её поглощать.

Рождение тяжёлых элементов во взрывах сверхновых

Когда массивная звезда больше не может противостоять силе притяжения, её ядро разрушается. Но во Вселенной существуют элементы гораздо тяжелее железа — и обычные процессы внутри звёзд не способны их создать. Они возникают во время одного из самых мощных явлений космоса — взрыва сверхновой.

В последние мгновения жизни звезды её ядро стремительно сжимается, а затем происходит мощный выброс вещества наружу. Энергия этого взрыва превосходит всё, что звезда излучала за миллиарды лет. В экстремальных условиях, где температура и плотность частиц зашкаливают, формируются серебро, золото, уран и другие тяжёлые элементы. Затем они разлетаются по космосу, становясь строительным материалом для новых звёзд, планет и, в конечном счёте, жизни.

Комментарий: Астрофизики сравнивают взрывы сверхновых с космическими кузницами, где могут появиться самые редкие и тяжёлые элементы.

Столкновения нейтронных звёзд: космическая алхимия

Сверхновые — не единственный источник тяжёлых элементов. После взрыва массивная звезда может превратиться в нейтронную звезду — объект невероятной плотности, состоящий почти целиком из нейтронов.

Если две такие звезды сталкиваются, выделяется энергия, превосходящая даже взрыв сверхновой. В ходе этих столкновений образуется огромное количество элементов тяжелее железа. Учёные считают, что именно так во Вселенной появляется большая часть золота и других драгоценных металлов.

Звёзды — создатели всего сущего

Будь то реакции внутри звёзд, взрывы сверхновых или столкновения нейтронных звёзд, рождение элементов всегда начинается со звёзд. Проще говоря, именно они создают материю Вселенной.

Осознание этого поражает: мы буквально состоим из звёздной пыли. Каждый атом нашего тела когда-то был частью далёкого светила.

Звёзды внутри нас

В следующий раз, глядя на свои руки или отражение в зеркале, вспомните: внутри Вас живёт Вселенная. Каждый атом в нашем теле был создан в звёздах миллиарды лет назад.

Это знание меняет взгляд на себя и на мир вокруг. Мы — не просто наблюдатели космоса. Мы его продолжение, результат невероятного и долгого пути, начавшегося среди звёзд.