TLDR: Data Hubbleova teleskopu ukazují, že uhlíkové ionty (C IV) se nacházejí v cirkumgalaktickém médiu – to tak zřejmě slouží jako uhlíkokyslíkový rezervoár pro tvorbu hvězd. Studie tuna.

I ten nejnudnější účetní má za sebou, chemicko-fyzikálně vzato, velmi bouřlivou minulost! Uhlík, nezbytný prvek stavby a fungování našich těl, totiž (jako skoro všecky prvky) nevznikl během Velkého třesku – ukován byl uvnitř hvězdných pecí, a vyvržen do vesmíru při následných supernovách!

Jak ale takový uhlík našel nakonec cestu do mlhovin, z nichž vznikla i naše Sluneční soustava? Nová studie míní, že cesta uhlíku z hvězd do mlhovin byla překvapivě dlouhá – a uhlík, z něhož jsme i my, při ní dokonce opustil galaktický disk…

Uhlík jsi…

Cykly hýbou vesmírem – platí to pro různé biochemické cykly života, ale i cykly geologické recyklace pevninských desek, až zřejmě i pro galaktické cykly uhlíku! Naznačuje to kanadsko-americký tým vědátorů, který potvrdil, že uhlík vzniklý z hvězd neputuje jen tak nečinně vesmírem. V galaxiích, jako je ta naše, kde stále aktivně vznikají nové hvězdy, se jeho atomy vydávají na vyhlídkovou cestu!

Proudy uhlíku – známé jako cirkumgalaktické prostředí – obíhají galaxii svého původu a táhnou se až do mezigalaktického prostoru. Autoři proudy v tiskovce přirovnávají k dopravním pásům továren, mě ale připomají mnohé jiné přírodní cykly…

Na každý pád galaktické uhlíkové proudy vytlačují materiál ven a vtahují ho zpět do náruče původní galaxie. Zde pak gravitace a další síly mohou tyto znovu suroviny sestavit do planet, měsíců, asteroidů, komet a dokonce i nových hvězd!

…A v uhlík se obrátíš

Idea galaktického materiálového cyklu není nová, již v roce 2011 bylo potvrzena dlouhodobá teorie, podle níž cirkumgalaktické proudy jako takové existují. Dosud však existovaly jenom důkazy pro to, že dané proudy obsahují horké plyny obohacené kyslíkem. Nové je nyní potvrzení toho, že obsahují i chladnější materiál, jako je právě uhlík.

To není brnkačka – jak možná víte, vesmír je obecně docela chladné a temné prostředí; najít v něm jiný, chladný a temný matroš, je proto tak trochu jako hledat prd ve vířivce. Vědátoři proto použili spektrograf Cosmic Origins Spectrograph na Hubbleově vesmírném dalekohledu. Mašina šmírovala, jak je světlo devíti vzdálených kvasarů – ultra jasných zdrojů světla ve velmi vzdáleném/starém vesmíru – ovlivněno okolním galaktickým prostředím 11 galaxií, v nichž se tvoří hvězdy.

Hubble ukázaly, že část světla z kvazarů je pohlcována specifickou složkou cirkumgalaktického prostředí: uhlíkem, a to ve velkém množství. Odporně řečeno, potvrdila se tak přítomnost středně ionizovaného uhlíku (C IV), což není úplně chladný materiál, ale spíše teplý plyn s teplotami kolem 10⁴–10⁵ K. V některých případech autoři každopádně detekovali uhlík sahající téměř 400 000 světelných let – tedy dvaapůlkrát až čtyřikrát více, než je průměr naší galaxie – do mezigalaktického prostoru!

Rezervní zásoby

Zdá se tedy, že cirkumgalaktické prostředí je jakýmsi rezervoárem kyslíku i uhlíku, který může významně napomáhat tvorbě nových hvězd/života v galaxii samotné. Což je o to významnější, že v některých galaxiích tvorba hvězd (planet, života…) může také zcela ustat. A my zatím přesně nevíme, proč se tak děje…

Podle jedné z hypotéz může právě zpomalení nebo rozpad cirkumgalaktického proudu vysvětlit i konec tvorby hvězd v podobných galaxiích! Na druhou stranu, potenciálních možností a vlivů bude daleko více, jak lze jaksi očekávat od galaxie jako věci, kterou tvoří bratru 100 miliard hvězd, černoděr a dalších objektů!

Zjišťování uhlíkového cyklu nám tak říká nejenom víc o bouřlivé minulosti (prvků uvnitř) každého z nás – ale také napomáhá k předpovědi toho, co vše leží před námi!

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]