De meeste atomen in je lichaam hebben er waarschijnlijk miljoenen jaren omheen gecirkeld Melkweg op een kosmische ’transportband’ voordat hij terugkeerde naar onze Melkweg vóór de vorming van het zonnestelsel, suggereert een nieuwe studie.
De meeste elementen in het heelal, afgezien van waterstof en helium (en een paar andere vreemde uitzonderingen), zijn uit sterren gesmeed, hetzij door kernfusie diep in hun kern of tijdens gigantische stellaire explosies, bekend als supernova. Deze explosies verspreiden ook de nieuw gesmede materialen in de interstellaire ruimte. De materie vormt vervolgens gigantische wolken die uiteindelijk condenseren tot nieuwe sterren omringd door andere objecten, zoals planeten, manen, asteroïden, kometen – en in het geval van de aarde mensen.
Tientallen jaren lang hebben wetenschappers aangenomen dat materie die door exploderende sterren wordt uitgestoten langzaam door de interstellaire ruimte zweeft voordat deze transformeert in nieuwe sterrenstelsels. In 2011 ontdekten wetenschappers echter dat sommige atomen, waaronder zuurstof, ijzer en andere zwaardere elementen, door supernova’s uit hun gaststelsel kunnen worden uitgestoten en gevangen kunnen blijven in gigantische kosmische stromen die bekend staan als het perigalactisch medium. Deze atomen vallen uiteindelijk terug in hun oorspronkelijke sterrenstelsel, inclusief de Melkweg, en veranderen in nieuw materiaal.
In een nieuwe studie, gepubliceerd op 27 december 2024 in het tijdschrift De astrofysische dagboekbrievenOnderzoekers die het peristellaire medium rond verre sterrenstelsels bestuderen, hebben dat voor het eerst aangetoond koolstof Atomen kunnen ook worden gerecycled via deze kosmische stromingen. Wetenschappers dachten eerder dat dit onwaarschijnlijk was, omdat ze dachten dat koolstofatomen te licht zijn om uit de melkweg te worden uitgestoten. Het team toonde ook aan dat koolstof een van de meest voorkomende elementen is in deze extragalactische structuren.
Verwant: Hoeveel atomen zijn er in het waarneembare heelal?
Dit betekent dat “dezelfde koolstof in ons lichaam waarschijnlijk een aanzienlijke hoeveelheid tijd buiten de Melkweg heeft doorgebracht”, studeerde co-auteur Jessica Werkeen astrofysicus aan de Universiteit van Washington, vertelde a stelling. Omdat bekend is dat andere overvloedig aanwezige atomen in menselijke lichamen, zoals zuurstof en ijzer, ook in het circumstellaire medium reizen, is het waarschijnlijk dat de meerderheid van de atomen in de lichamen van de meeste mensen tijd buiten de Melkweg hebben doorgebracht.
De onderzoekers deden de ontdekking met behulp van gegevens van de Cosmic Origins-spectrograaf van de Hubble Space Telescope, die het licht meet van verre quasars (lichtgevende objecten die worden aangedreven door actieve zwarte gaten) wordt beïnvloed wanneer het door de circumstellaire media van verschillende stervormende sterrenstelsels gaat. Hieruit bleek ook dat koolstof in sommige gevallen tot wel 400.000 lichtjaar buiten het gaststelsel te vinden is – een afstand van ongeveer vier keer de Melkweg.
Sterren recyclen
Het peristellaire medium is een relatief nieuw concept in de astrofysica, en de nieuwe studie bevestigt dat het een cruciale rol speelt in de manier waarop sterrenstelsels hun door sterren gesmede materialen recyclen.
“Beschouw het intergalactische medium als een gigantisch treinstation: het duwt voortdurend materiaal naar buiten en naar binnen”, studeerde co-auteur Samantha Garzapromovendus aan de Universiteit van Washington, aldus de verklaring.
Het begrijpen van de elementen die door het roterende medium kunnen worden gerecycled, is belangrijk omdat het onderzoekers zal helpen precies te begrijpen hoe materie door het universum wordt verdeeld en hervormd. Kosmische stromingen zullen er waarschijnlijk ook voor zorgen dat sterrenstelsels voortdurend nieuwe sterren kunnen vormen, wat betekent dat ze een sleutelrol spelen in de galactische evolutie.
‘Als je de cyclus gaande kunt houden – materiaal naar buiten duwen en weer naar binnen trekken – dan heb je theoretisch genoeg brandstof om de stervorming voort te zetten,’ zei Garza. Dus het leren hoe deze stromen uiteindelijk vertragen en uitsterven zal een belangrijk hulpmiddel zijn om te begrijpen hoe sterrenstelsels uiteindelijk uitsterven, voegde hij eraan toe.
