Kronika Vesmíru (7) – Supernovy a tvorba těžkých prvků

Když masivní hvězda dosáhne ve svém jádru železa, její osud je zpečetěn. Už nemůže získávat energii fúzí. Gravitace zvítězí a jádro se během zlomku sekundy zhroutí.

Toto zhroucení spustí jednu z nejsilnějších explozí ve vesmíru – supernovu.

Co se stane při explozi supernovy

Během několika sekund se uvolní energie, která by stačila na to, aby Slunce svítilo miliardy let. Vnější vrstvy hvězdy jsou odhozeny do vesmíru rychlostí desítek tisíc kilometrů za sekundu.

Právě v této chvíli, při obrovském tlaku a teplotě, vznikají prvky těžší než železo. Tento proces se nazývá r-process (rychlé zachytávání neutronů). Neutrony se v obrovském množství přilepují na jádra atomů tak rychle, že jádra nestihnou radioaktivně rozpadnout.

Tímto způsobem vznikají například:

• zlato
• platina
• stříbro
• olovo
• uran
• a mnoho dalších těžkých prvků

Kilonovy – další továrna na těžké prvky

V posledních letech jsme objevili ještě jeden důležitý zdroj těžkých prvků. Když se dvě neutronové hvězdy srazí (tzv. kilonova), dojde k podobnému procesu. Právě z takové srážky v roce 2017 (událost GW170817) jsme poprvé přímo pozorovali vznik zlata a dalších těžkých prvků.

Jak se prvky dostanou k nám

Explodující supernovy a kilonovy rozmetají nově vzniklé prvky do mezihvězdného prostoru. Tam se mísí s plynem a prachem a stávají se součástí nových molekulárních oblaků.

Z těchto obohacených oblaků se pak rodí nové hvězdy a planety – včetně naší Sluneční soustavy.

Jsme doslova dětmi supernov

Každý atom zlata v prstenu, každá stopa uranu v zemské kůře, každý atom jodu v naší štítné žláze – to všechno vzniklo v explozích hvězd před miliardami let.

Bez supernov by ve vesmíru existoval jen vodík, helium a trocha lithia. Žádné planety, žádný život, žádná složitá chemie by nebyla možná.

Shrnutí celé chemické evoluce

• První minuty po Velkém třesku → vodík a helium
• Jádra hvězd → uhlík, kyslík, železo
• Supernovy a kilonovy → všechno těžší než železo

Díky tomuto dlouhému řetězci se vesmír postupně obohacoval o chemické prvky, ze kterých se nakonec zformovala naše Sluneční soustava.

A právě teď se blížíme k okamžiku, kdy se z tohoto obohaceného materiálu začne rodit naše vlastní Slunce a planety.