Kæri bróðir/systir,
Bækur um kosmólógíu líkja öllum eiginleikum tímabilsins eftir fyrstu sex sköpunarstigin við eiginleika alheimsins eins og hann er í dag. Efnið hafði þá tekið á sig form og samspil atóma við háan hita hafði hafist. Myndun atóma leiddi til myndunar sameinda; sameining sameinda fyllti geiminn af fjölda efna, og við hagstæðar eðlisfræðilegar aðstæður tóku himintungl að myndast; sólar, jarðir og reikistjörnur voru sköpuð. Eftir það er einkennandi eiginleiki þessi: Við þennan hita var allur geimurinn ekki dimmur eins og nú, heldur skínandi bjartur.
Þegar efnið þéttist í gasformi og kólnaði með tímanum, jukust þéttleikagildin og þegar efnið byrjaði að storkna smám saman, tóku þekktar plánetur að myndast. Þegar alheimurinn var um það bil 700 þúsund ára gamall, var hann enn í formi einsleits gasskýs sem samanstóð af vetni og helíum. En alheimurinn hrundi ekki saman í einn punkt og varð að einni vetrarbraut; milljarðar vetrarbrautaþyrpinga urðu til. En hvað gerðist svo að alheimurinn beið bara þarna sem gasský? Eða hvers vegna hrundi hann ekki saman í einn punkt?
Kósmofræðingar hafa velt þessari spurningu fyrir sér í áratugi, og árið 1973 reyndi Roger Penrose, sérfræðingur í þyngdarsviðsfræði og svörtum holum, að reikna út upphafskraftinn. Þá fundust örsmáir punktar, minni en róteind sem myndaðist við Miklahvell. Þessir punktar voru ekki tilkomnir vegna hruns stjarna eins og svörtu holurnar, heldur voru þeir til frá upphafi. Þessir svörtu punktar, þótt þeir séu minni en atóm, hegða sér eins og svört holur og gleypa allt sem kemur í vegi þeirra. En það hefur komið í ljós að þeir skilja eftir sig ummerki.
Ský úr vetni og helíum höfðu safnast saman um þessi ótrúlegu þyngdarpunktar og þannig virtust kjarnar milljarða vetrarbrauta hafa myndast. Alheimurinn var að opnast og taka á sig mynd frá einum punkti, eins og úr kosmískri súpu, úr gasskýi. Þessi mikla umbreyting, sem gaf alheiminum þessa mynd og þetta útlit þegar hann var að taka á sig mynd, var einnig boðuð í Kóraninum:
Stjörnur, líkt og lifandi verur, fara í gegnum ungbarnastig, ungdómsár og þroskastig, áður en þær loksins eldast og deyja. Í geimnum finnast einnig gas- og rykský, sem eru hráefni stjarnanna. Í okkar eigin vetrarbraut, Vetrarbrautinni, finnast gas og ryk aðallega í spíralörmunum sem teygja sig út frá miðju vetrarbrautarinnar.
Áhrif frá geimnum valda því að millistjarnarýmið þéttist og safnast saman í stórum skýjum og kúlum. Í fyrstu myndun stjarnanna eru þessi þéttistjarnaský svo þunn að þau valda ekki þyngdarafl. Þess vegna er enn ekki að fullu útskýrt hvernig gas- og rykský geta safnast saman og þéttst.
Þegar þéttur skýjaklumpur dregst saman og þéttist, byrjar hann að hitna vegna sífellt tíðari árekstra sem eiga sér stað á milljónum ára. Þessir árekstrar leiða að lokum til þess að skýið kviknar og byrjar að lýsa. Fyrst er geislað frá sér innrauðum og útvarpsbylgjum.
Þegar stjarna fæðist, hrynur ytri hluti gasmassans mjög hægt saman, en miðhlutarnir hrynja hratt. Þegar skýið þéttist, byrjar það að geisla meira ljós og að lokum að glóa í gegnum þykkt, myrkt rykský sem umlykur það. Þegar stjarnan byrjar að skína, myndast skífa í kringum nýfædda stjörnuna. Ofan og neðan á þessari skífu blása öflugir, heitir gasvindar í gagnstæðar áttir og fjarlægja stóran hluta upprunalega gasskýsins sem hindraði sýn á nýfædda stjörnuna. Þannig verður stjarnan sýnileg fyrir venjulegum sjónaukum. Eftir að stjarnan hefur komið fram og náð ákveðnum aldri, kemur orkan sem framleidd er í miðju hennar í veg fyrir að hún hrynji meira saman. Þessi orka reynir að veita nægilegan þrýsting til að stöðva samfall efnisins og þrýstast út á við. Þannig nær stjarnan jafnvægi.
Með venjulegum sjónaukum getum við ekki séð stjörnur sem fæðast í stjörnumyndandi gasþokum. Þetta er vegna þess að gasið í geimnum og rykagnir á stærð við þær sem finnast í sígarettureyk gleypa ljósið sem fer í gegnum þokuna. Þess vegna sjáum við þokurnar sem dökk silúettur á bakgrunn stjarnanna. Stjörnumyndun er aðeins hægt að rannsaka með innrauðum sjónaukum. Fyrsti þróaði innrauði sjónaukinn var settur upp í gervitungl sem var skotið á braut árið 1983. Þessi sjónauki greindi þúsundir ungra stjarna sem voru faldar í djúpum stjörnumyndandi þokum.
Til þess að þéttur gasský geti orðið að stjörnu þarf það að ná ákveðinni stærð. Ef gasskýin sem koma saman eru ekki nógu stór, verður til önnur myndun. Í þetta skipti verðum við ekki vitni að fæðingu stjörnu, heldur plánetu. Þannig verður til stjörnu- og plánetukerfi: Annars vegar myndast stjörnur, hins vegar mynda smærri gasský í kringum þær plánetur.
Í geimnum má finna stjörnur sem eru tíu sinnum minni en sólin, en einnig stjörnur sem eru hundrað sinnum stærri. Miðað við sólina eru stjörnurnar í neðri hlutanum daufari og hafa yfirborðshita um 3.000 °C, í miðjunni eru stjörnur svipaðar sólinni með yfirborðshita um 6.000 °C, og í efri hlutanum eru mjög stórar stjörnur með yfirborðshita upp á 30.000 °C og hærra.
Þrátt fyrir það sem margir halda, lifa stjörnur með mikla massa styttri lífi. Þetta stafar af því að kjarnar þessara stjarna eru þéttari og heitari, sem þýðir að kjarnakljúfviðbrögðin eru mun öflugri. Þess vegna hafa þær bjartari yfirborð. Stjarna með mikla massa eyðir kjarnaeldsneyti sínu hratt og því klárast eldsneytið hraðar. Stjarna með litla massa, þótt hún hafi lítið eldsneyti, notar það smám saman og lifir því lengur.
Við vitum að það er einfalt samband á milli þrýstings og hitastigs gass. Ef við hitum gas í lokuðu íláti eykst þrýstingurinn, og ef við lækkum hitastigið lækkar þrýstingurinn líka. Ef við hugsum okkur þá milljónir gráða hita í miðju stjörnu, getum við ímyndað okkur hversu mikill þrýstingur þar er. Við vitum að þessi hiti er framleiddur með kjarnahvörfum. Hver stjarna er undir áhrifum þyngdarafls sem þrýstir atómum frumefnanna í henni saman. Því stærri sem massi stjörnunnar er, því sterkara er þyngdaraflið. Þessi kraftur, sem þrýstir að utan inn á við, er í jafnvægi við kraft kjarnorkusprengingar sem þrýstir að innan út á við. Mikilvægasta hvarfið sem gefur stjörnunni líf og heldur henni gangandi er umbreyting vetnis í helíum með samruna (kjarnasamruna). En fyrr eða síðar minnkar eldsneytið og hvarfstöðin byrjar að hiksta. Þá er þrýstingsstuðningurinn í hættu og stjarnan byrjar að tapa langa stríðinu gegn þyngdaraflinu.
Stjörnur verða fyrir breytingum í réttu hlutfalli við massa sinn þegar þær eyða eldsneyti sínu. Talnað 1,44 er í réttu hlutfalli við massa sólarinnar, og þær stjörnur sem eru minni en 1,44 sinnum massi sólarinnar verða að lokum að hvítum dvergi; þær sem eru stærri verða að nifteindastjörnum og síðar að svörtum holum. Ef massi stjörnunnar er meiri en 1,44 sinnum massi sólarinnar, þá verða þessar stóru stjörnur ekki að dvergum. Innri hiti og þéttleiki þeirra hækkar enn frekar, og eldsneytið, sem er orðið að járni, nikkeli, krómi og kóbalti, getur ekki lengur brunnið. Hiti og þrýstingur þjappa saman rafeindum og róteindum og mynda nifteindir. Járnkjarninn er þá í formi kúlu með 100 km í þvermál. Og stjarnan springur við ákveðinn hita og gefur frá sér ljós sem er milljarð sinnum sterkara. Þetta er sprenging í ofurstjörnu. Með sprengingunni fylgir hræðileg höggbylgja og flæði nifteinda. Sprengiefnið dreifist út í geiminn í formi gasskýja.
Við vorum í raun og veru einu sinni hluti af stjörnu, í okkar efnislega formi. Líklegast var þetta stjarna sem var mun stærri en sólin okkar, og þetta gerðist skömmu eftir sköpun alheimsins, það er að segja innan fyrstu nokkurra hundrað þúsund ára.
Á þeim tíma var alheimurinn næstum eingöngu úr vetni. Sólkerfið og jörðin, sem við erum hluti af, voru einnig byggð upp úr þessu frumefni. Allt átti uppruna sinn í vetni og allt efni í alheiminum var unnið úr þessu einfalda vetnisatómi. Síðan, í milljarða ára, var vetni unnið í kjarnofnum og breytt í helíum. Þannig leið eitt líf. Þegar eldsneytið í tankinum byrjaði að klárast, birtist dauðinn á sjóndeildarhringnum. Fyrst byrjuðu samdrættirnir. Þegar ofninn var að slokkna, hrundi massi risastjörnunnar. Þrýstingurinn, sem jókst við hrunið, hóf nýjar kjarnareakcióner. Þannig urðu til röð frumefna, frá kolefni til járns.
Líf sem hafði varað í milljarða ára endaði þannig á nokkrum sekúndum. Kjarnar frumeinda í miðju stjörnunnar bráðnuðu og breyttust í nifteindir á örfáum sekúndum, en ytri hlutar stjörnunnar þeyttust út í geiminn á hraða sem náði tíu milljónum kílómetra á sekúndu. Þetta var ótrúlegt augnablik þar sem hitastigið náði milljörðum gráða og birtan varð jafn mikil og milljarð sólna. Á sama tíma urðu til frumefni sem voru þyngri en járn.
Orkan sem losnar frá risastjörnunni hitar ytri lög hennar svo mikið upp að í stutta stund geta nýjar kjarnasamrunaviðbrögð átt sér stað, viðbrögð sem gleypa orku í stað þess að losa hana. Í þessum ofni eru framleidd önnur þung efni eins og gull, blý og úraníum, auk járns. Þessi efni, ásamt léttari efnum eins og kolefni og súrefni sem áður voru mynduð, eru þeytt út í geiminn og blandast þar rústum ótal sprengistjarna. Í gegnum aldirnar sem fylgja á eftir eru nýjar kynslóðir stjarna og reikistjarna búnar til úr þessum þungu efnum.
Stórkostleg og ógnvænleg himnesk fyrirbæri, sem kallast „sprengistjörnur“, hafa lagt grunninn að frumefnum eins og kolefni, súrefni, gulli, kopar og silfri á jörðinni okkar og þar með að sköpun lífsins. Kolefni og súrefni, sem eru lífsnauðsynleg, silfur- og gullhringarnir á fingrum okkar, blýplöturnar á þökum okkar, kjarninn í úraneldsneytisstöngunum í kjarnakljúfum okkar – allt þetta eru dauðastirðingar stjarna sem dóu löngu áður en sólin okkar varð til.
Eins og sést, gegnir sprenging ofurstjörnu lykilhlutverki í flutningi efnis frá einum stað í alheiminum til annars. Afleiðingarnar af sprengingunni, þ.e.a.s. leifarnar af stjörnunni, safnast saman á öðrum stöðum í alheiminum og mynda nýjar stjörnur eða stjörnukerfi. Sólin, reikistjörnurnar í sólkerfinu og auðvitað jörðin okkar, urðu til vegna sprengingar ofurstjörnu sem átti sér stað fyrir mjög löngu. Í þessum óendanlega alheimi, þar sem maðurinn á að verða til, sýnir þessi umbreyting efnisins og þessi stigvíslega þróun í átt að ákveðnu markmiði greinilega samspil þekkingar, máttar og vilja, miskunnar og gæsku.
Með kveðju og bæn…
Íslam í spurningum og svörum
