อะตอมของเราท่องจักรวาล ก่อนจะกลับมารวมเป็นเรา
ครั้งหนึ่ง อะตอมของเราเคยออกไปท่องจักรวาลนอกกาแล็กซีทางช้างเผือก จากนั้นมันก็กลับมาเพื่อสร้างเป็นตัวเรา งานวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าอะตอมที่ประกอบเป็นร่างกายมนุษย์อย่างออกซิเจนและคาร์บอนนั้นเดินทางไปไกลผ่าน ‘สายพานลำเลียง’ ของจักรวาลนานหลายล้านปี - ‘เราเคยเป็นดวงดาวและเราจะกลายเป็นดวงดาว’
เมื่อบิ๊กแบงเริ่มต้นราว 13,800 ล้านปีก่อน ไฮโดรเจนและฮีเลียมก็ก่อเกิดขึ้นมากลายเป็นดาวฤกษ์ดวงแรกที่ส่องสว่างอย่างเงียบเชียบในจักรวาลที่มืดมิด มันเป็นเช่นนั้นอยู่นานจนกระทั่งดาวดวงดังกล่าวเข้าสู่ช่วงชีวิตสุดท้ายของมัน ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่อะตอมของธาตุอื่น ๆ อย่างคาร์บอนและออกซิเจนถูกสร้างขึ้นมา
และแล้วเมื่อดวงดาวระเบิดออกกลายเป็นซูเปอร์โนวา มันก็กระจายธาตุเหล่านั้นไปทั่วบริเวณและเป็น ‘วัตถุดิบ’ สร้างสรรค์สิ่งต่าง ๆ ต่อไปจนในที่สุดด้วยเวลาที่ยาวนานพออะตอมธาตุต่าง ๆ ก็รวมตัวกันกลายเป็นเราในทุกวันนี้ทั้งออกซิเจน คาร์บอน ไนโตรเจน แคลเซียม และอื่น ๆ อีกมากมาย ดังนั้นเราจึงกล่าวได้ง่าย ๆ ว่าเราทุกคนมาจากดวงดาวอันไกลโพ้น
แต่เส้นทางเหล่านั้นมาจากไหนและเดินทางยังไงนั้นเป็นอีกเรื่องหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ยังคงพยายามค้นหาคำตอบ พวกเขาสันนิษฐานว่าสสารที่ถูกขับออกมาจากซูเปอร์โนวาอาจค่อย ๆ เคลื่อนผ่านอวกาศระหว่างดวงดาวมา หรือกล่าวอีกอย่างว่ามาจากกาแล็กซีอื่น ๆ
อย่างไรก็ตามงานวิจัยเมื่อปี 2011 ชี้ว่าอะตอมบางชนิดเช่นออกซิเจน เหล็ก และธาตุหนักอื่น ๆ อาจมาจากภายในตัวกาแล็กซีเองซึ่งถูกขับออกไปด้วยซูเปอร์โนวา และกระแสจักรวาลขนาดใหญ่ที่เรียกว่ามวลสารรอบกาแล็กซี จากนั้นมันก็กลับมายังดาราจักรเดิมที่มันเคยอยู่ แต่กับคาร์บอนนั้นเป็นไปไม่ได้ในกระบวนการนี้
เนื่องจากเชื่อกันว่าอะตอมของคาร์บอนนั้นมีน้ำหนักเบาเกินกว่าจะถูกขับออกไปได้ แต่งานวิจัยใหม่ล่าสุดที่เผยแพร่บนวารสาร The Astrophysical Journal Letters ชี้ให้เห็นว่าคาร์บอนสามารถรีไซเคิลได้ผ่านกระแสจักรวาลเหล่านี้ เพื่อนำกลับมาสร้างอะไรก็ตามแต่ภายในกาแล็กซีเดิมใหม่อีกครั้ง
“ลองนึกถึงมวลสารรอบกาแล็กซีเป็นสถานีรถไฟขนาดยักษ์ ซึ่งมวลสารจะผลักและดึงกลับเข้ามาอย่างต่อเนื่อง” Samantha Garza นักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน ซึ่งเป็นหัวหน้าทีมนักวิจัยกล่าว “ธาตุหนักที่ดาวฤกษ์สร้างขึ้นจะถูกผลักออกจากกาแล็กซีต้นทางและเข้าสู่มวลสารรอบกาแล็กซีผ่านการระเบิดของซูเปอร์โนวา”
“ซึ่งในที่สุดธาตุเหล่านี้จะถูกดึงกลับเข้ามาและดำเนินวงจรการก่อตัวของดวงดาวและดาวเคราะห์ต่อไป” ขณะที่ศาสตราจารย์ Jessica Werk ผู้ร่วมเขียนกล่าวเสริมว่า “ดังนั้นคาร์บอนในร่างกายของเราน่าจะใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่นอกกาแล็กซี”
#ออกเดินทางเพื่อกลับสู่จุดเริ่มต้นอีกครั้ง
ทั้งคู่ค้นพบสิ่งนี้โดยใช้ข้อมูลจาก Cosmic Origins Spectrograph ของกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล ซึ่งวัดว่าแสงจากเควซาร์ที่อยู่ห่างไกล 9 แห่ง เพื่อดูว่ามันมีผลกระอย่างไรกับมวลสารรอบดาวของกาแล็กซีต่าง ๆ ที่กำลังก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ 11 แห่ง
ข้อมูลจาก Cosmic Origins Spectrograph นั้นสร้างความประหลาดใจอย่างมาก มันเผยให้เห็นว่ามีคาร์บอนจำนวนมากในบริเวณกาแล็กซีเหล่านั้น และในกรณีที่น่าประหลาดใจที่สุด พวกเขาพบคาร์บอนในระยะทางไกลกว่า 400,000 ปีแสงจากแหล่งกำเนิด ซึ่งยาวมากกว่าทางช้างเผือกถึง 4 เท่า
“ผลกระทบต่อวิวัฒนาการของกาแล็กซีและลักษณะของแหล่งกักเก็บคาร์บอนที่กาแล็กซีสามารถนำไปใช้สร้างดาวดวงใหม่นั้นน่าตื่นเต้นมาก” ศาสตราจารย์ Werk กล่าว “หากคุณสามารถรักษาวงจรนี้ต่อไปได้ (การผลักสารออกไปแล้วดึงกลับเข้ามา) ในทางทฤษฏีแล้วคุณจะมีเชื้อเพลิงเพียงพอที่จะทำให้การก่อตัวของดาวดำเนินต่อไปได้”
ยิ่งกว่านั้นนอกจากข้อมูลทางวิทยาศาสตร์เหล่านี้จะเพิ่มความเข้าใจให้กับเราแล้ว ในอีกแง่หนึ่งมันก็ให้มุมมองใหม่ ๆ กับเราด้วยเช่นกัน เราหรือสิ่งมีชีวิตบนโลกต่างเคยเป็นดวงดาว และเมื่อจากไปแล้วเราก็จะกลับไปเป็นดวงดาวอีกครั้งผ่านการเดินทางที่ยาวนานและน่าทึ่ง
ที่มา
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad9c69
https://www.iflscience.com/atoms-in-your-body-probably…