Pada satu masa atau yang lain, semua peminat sains telah mendengar kata-kata terkenal Carl Sagan: "Kami terbuat dari bahan bintang." Tetapi apa maksudnya sebenarnya? Bagaimana mungkin bola plasma yang besar, dengan rakus membakar bahan bakar nuklear mereka dalam waktu dan ruang yang jauh, dapat memainkan peranan dalam melahirkan kerumitan duniawi kita yang sangat luas? Bagaimana "nitrogen dalam DNA kita, kalsium di gigi kita, zat besi dalam darah kita, karbon dalam pai epal kita" dapat ditempa begitu jauh di hati para raksasa bintang besar ini?
Tidak menghairankan, ceritanya elegan dan sangat mengagumkan.
Semua bintang berasal dari permulaan yang sederhana: iaitu, gumpalan gas dan debu yang besar dan berputar. Graviti mendorong awan untuk mengembun ketika berputar, berpusing ke ruang bahan yang lebih padat. Akhirnya, bintang menjadi begitu lebat dan panas sehingga molekul hidrogen di intinya bertabrakan dan menyatu menjadi molekul baru helium. Tindak balas nuklear ini melepaskan letupan tenaga yang kuat dalam bentuk cahaya. Gas bersinar terang; bintang dilahirkan.
Nasib akhir bintang muda kita bergantung pada jisimnya. Bintang-bintang yang lebih kecil dan ringan membakar walaupun hidrogen di terasnya lebih perlahan daripada bintang-bintang yang lebih berat, bersinar agak redup tetapi hidup lebih lama. Walau bagaimanapun, lama kelamaan, penurunan tahap hidrogen di tengah bintang menyebabkan tindak balas peleburan hidrogen yang lebih sedikit; lebih sedikit tindak balas peleburan hidrogen bererti lebih sedikit tenaga, dan oleh itu tekanan keluar kurang.
Pada titik tertentu, bintang tidak lagi dapat mempertahankan ketegangan yang ditopang intinya terhadap jisim lapisan luarnya. Graviti mengetuk skala, dan lapisan luar mula jatuh ke dalam inti. Tetapi keruntuhan mereka memanas, meningkatkan tekanan teras dan membalikkan proses sekali lagi. Cangkang pembakar hidrogen baru dibuat di luar teras, mewujudkan semula penyangga terhadap graviti lapisan permukaan bintang.
Walaupun inti terus melakukan tindak balas peleburan helium bertenaga rendah, kekuatan shell pembakar hidrogen baru mendorong bahagian luar bintang, menyebabkan lapisan luar membengkak semakin banyak. Bintang mengembang dan menyejuk menjadi gergasi merah. Lapisan luarnya akhirnya akan keluar dari tarikan graviti sama sekali, melayang ke angkasa dan meninggalkan inti kecil yang mati - kerdil putih.
Bintang-bintang yang lebih berat juga kadang-kadang goyah dalam pertarungan antara tekanan dan graviti, menciptakan cengkerang atom baru untuk menyatu dalam proses; namun, tidak seperti bintang yang lebih kecil, jisimnya yang berlebihan membolehkan mereka terus membentuk lapisan ini. Hasilnya adalah satu siri sfera sepusat, setiap cangkang berisi unsur yang lebih berat daripada yang mengelilinginya. Hidrogen dalam inti menimbulkan helium. Atom helium menyatu untuk membentuk karbon. Karbon bergabung dengan helium untuk menghasilkan oksigen, yang menyatu menjadi neon, kemudian magnesium, kemudian silikon ... sepanjang jadual berkala untuk menyeterika, di mana rantai berakhir. Bintang besar seperti bertindak sebagai tungku, mendorong reaksi ini dengan menggunakan tenaga yang ada.
Tetapi tenaga ini adalah sumber yang terhad. Setelah inti bintang menjadi sebiji besi yang padat, ia tidak lagi dapat menyatukan unsur untuk menghasilkan tenaga. Seperti halnya bintang-bintang yang lebih kecil, lebih sedikit reaksi bertenaga dalam inti bintang-bintang kelas berat yang bermaksud tekanan ke luar terhadap daya graviti. Lapisan luar bintang kemudian akan mulai runtuh, mempercepat laju peleburan unsur berat dan seterusnya mengurangkan jumlah tenaga yang ada untuk menahan lapisan luar tersebut. Ketumpatan meningkat secara eksponen dalam teras yang menyusut, menyatukan proton dan elektron dengan kuat sehingga menjadi entiti yang sama sekali baru: bintang neutron.
Pada ketika ini, inti tidak dapat menjadi lebih padat. Cengkerang luar bintang yang besar - masih jatuh ke dalam dan masih penuh dengan unsur-unsur tidak menentu - tidak lagi ada tempat untuk pergi. Mereka membanting ke dalam inti seperti pelantar minyak yang cepat menghempas tembok bata, dan meletus letupan mengerikan: supernova. Tenaga luar biasa yang dihasilkan semasa letupan ini akhirnya memungkinkan penyatuan unsur-unsur yang lebih berat daripada besi, dari kobalt hingga ke uranium.
Gelombang kejutan bertenaga yang dihasilkan oleh supernova bergerak ke alam semesta, mengeluarkan unsur-unsur berat setelahnya. Atom-atom ini kemudiannya dapat dimasukkan ke dalam sistem planet seperti kita sendiri. Memandangkan keadaan yang tepat - misalnya, bintang dan kedudukan yang cukup stabil dalam Zon yang Dapat Duduk - unsur-unsur ini menyediakan blok bangunan untuk kehidupan yang kompleks.
Hari ini, kehidupan seharian kita dimungkinkan oleh atom-atom ini, yang ditempa sejak dulu dalam kehidupan dan kematian bintang-bintang besar. Keupayaan kita untuk melakukan apa sahaja - bangun dari tidur nyenyak, menikmati makanan yang enak, memandu kereta, menulis ayat, menambah dan mengurangkan, menyelesaikan masalah, memanggil rakan, ketawa, menangis, menyanyi, menari, berlari, melompat, dan bermain - kebanyakannya diatur oleh tingkah laku hidrogen rantai kecil yang digabungkan dengan unsur-unsur yang lebih berat seperti karbon, nitrogen, oksigen, dan fosfor.
Unsur-unsur berat lain terdapat dalam jumlah yang lebih kecil di dalam badan, tetapi tetap sama pentingnya untuk berfungsi dengan baik. Contohnya, kalsium, fluorin, magnesium, dan silikon berfungsi bersama fosfor untuk menguatkan dan membesarkan tulang dan gigi kita; natrium, kalium, dan klorin terionisasi memainkan peranan penting dalam menjaga keseimbangan cecair dan aktiviti elektrik badan; dan zat besi merangkumi bahagian penting hemoglobin, protein yang melengkapkan sel darah merah kita dengan keupayaan untuk menyampaikan oksigen yang kita sedut ke seluruh badan kita.
Oleh itu, pada masa berikutnya anda mengalami hari yang buruk, cubalah ini: tutup mata, tarik nafas panjang, dan renungkan rangkaian peristiwa yang menghubungkan badan dan fikiran anda ke tempat yang berjuta-juta tahun, jauh di kejauhan ruang dan masa. Ingatlah bahawa bintang-bintang besar, berkali-kali lebih besar daripada matahari kita, menghabiskan berjuta-juta tahun untuk mengubah tenaga menjadi bahan, mencipta atom yang membentuk setiap bahagian anda, Bumi, dan semua orang yang pernah anda kenal dan cintai.
Kita manusia sangat kecil; namun, tarian molekul halus dari bahan bintang ini menimbulkan biologi yang membolehkan kita merenungkan Alam Semesta kita yang lebih luas dan bagaimana kita wujud sama sekali. Carl Sagan sendiri menjelaskannya dengan paling baik: “Sebahagian dari diri kita tahu ini adalah asal usul kita. Kami rindu untuk kembali; dan kita boleh, kerana kosmos juga ada di dalam diri kita. Kami diperbuat daripada bahan bintang. Kami adalah cara untuk kosmos mengenal dirinya sendiri. "
