Pozůstatek supernovy G54.1+0.3 na kombinovaném snímku. Kredit: NASA/JPL-Caltech/CXC/ESA/NRAO/J. Rho (SETI Institute)

Není tajemstvím, že jsme stvořeni z hvězdného prachu. Většina atomů v našich tělech vznikla v zuřivých explozích dávných supernov. Platí to samozřejmě i pro neživou přírodu. A vztah Země k supernovám je opravdu těsný. Podle dat z pozorování vesmírným infračerveným teleskopem NASA Spitzer vděčíme supernovám za křemen.

Když se kdokoliv z nás rozhlédne kolem sebe, tak nejspíš uvidí něco, v čem je mnoho oxidu křemičitého. Křemen je klíčovou součástí řady pozemských hornin a minerálů. Lidská civilizace ho samozřejmě využívá plnými doušky. Veškerý písek, ať už na mořském dně, na plážích nebo v bizarních křivkách pískovcových skalních měst, to všechno je křemen. Křemen je také zásadní součástí betonu, pochopitelně i prakticky veškerého skla. Stejně tak i téměř veškerý křemík v elektronice pochází z křemene.

Jeonghee Rho. Kredit: SETI Institute.

Když se to všechno sečte, tak křemen tvoří asi 60 procent zemské kůry. Vzhledem k hojnosti křemene na Zemi není zvláštní, že křemenný prach je i leckde ve vesmíru. Je také v meteoritech, které jsou starší než samotná Sluneční soustava. Podle astronomů jsou možným zdrojem takového vesmírného prachu takzvané AGB hvězdy (z anglického Asymptotic Giant Branch), čili hvězdy z asymptotické větve obrů, což jsou červení obři na sklonu života. Potíž je v tom, že křemen v prachu z těchto hvězd není nijak zvlášť hojný a z pozorování není jasné, jestli jsou tyto hvězdy opravdu zdrojem křemene. Jsou ale i daší možnosti.

Astronomka Jeonghee Rho z výzkumného institutu SETI a její tým detekoval množství křemene ve dvou pozůstatcích supernov, Cassiopeia A a G54.1+0.3. Badatelé ve své studii využili archivní data teleskopu Spitzer a analyzovali zaznamenané záření ze zmíněných pozůstatků supernov.

Pozůstatek supernovy Cassiopeia A. Kredit: NASA/JPL-Caltech.

Chemické prvky a molekuly vyzařují specifické záření. Aby vědci věděli, jaké záření patří kterým prvkům a molekulám, tak se spoléhají na experimenty a modely. Z nich mohou vyčíst, komu patří které záření, co pozorujeme ve vesmíru. Jsou to takové spektrální otisky prstů. Háček je ovšem v tom, že určité faktory mohou ovlivnit záření materiálu ve vesmíru tak, že ho nejprve podle modelů nepoznáme. Rho a spol. tvrdí, že přesně to je i případ křemenného prachu. V záření pozůstatků supernov totiž objevili záření, které se blíží teoretickým modelům záření vydávanému oxidem křemičitým, ale není to přesně ono.

Rho s kolegy jsou přesvědčení, že záření křemenného prachu ve vesmíru ovlivňuje tvar jeho zrnek. Dosavadní modely počítaly s tím, že zrnka křemenného prachu mají ideálně kulatý tvar. Když ale Rho a spol. vytvořili model, v němž měla zrnka křemene tvar míče na americký fotbal, tak jim vyšlo záření, které je shodné s tím, co zaznamenal teleskop Spitzer v pozůstatcích supernov.

Když badatelé zkombinovali pozorování teleskopu Spitzer s pozorováními evropského vesmírného teleskopu Herschel, tak nakonec dospěli k závěru, že v supernovách vzniká ohromné množství křemenného prachu. Je to tak obrovské množství křemene, že to postačuje k vysvětlení veškerého křemene ve vesmíru, včetně celé naší pozoruhodné planety. Za veškerý písek, křemen, beton i sklo podle všeho vskutku vděčíme monumentálním explozím supernov, které se odpálily před miliardami let. 

Literatura
SETI Institute 16. 11. 2018, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 479: 5101–5123.