Життя на Землі не могло б існувати без вуглецю. Але вуглець та інші хімічні елементи, що важчі за гелій і водень, утворюються після смерті масивних зірок, коли вони вибухають у вигляді наднових. З цих елементів врешті-решт формуються нові зірки та планети. Створений мільярди років тому вуглець став важливим компонентом Землі, а згодом він став невід’ємною частиною тіла людини. Астрономи з'ясували, що вуглець та інші важкі хімічні елементи не просто так кружляють навколо нашої галактики Чумацький Шлях в окологалактичному середовищі, а повертаються назад у галактику, щоб стати учасниками створення нових об'єктів. Дослідження опубліковано у журналі The Astrophysical Journal Letters, пише Interesting Engineering.
Ще в 50-х роках минулого століття астрономи виявили перші докази існування окологалактичного середовища, тобто великої газової хмари, яка оточує Чумацький Шлях та інші галактики. Окологалактичне середовище може простягатися на відстань у сотні тисяч світлових років від галактики.
У 2011 році з допомогою космічного телескопа Хаббл вчені вперше знайшли підтвердження давньої теорії. Тоді з'явилася припущення, що це середовище може діяти як конвеєр, який не перенаправляє викинуті важкі хімічні елементи назад у галактику, щоб створювалися нові зірки та планети.
Нове дослідження підтверджує це припущення і показує, що в окологалактичному середовищі міститься величезна кількість вуглецю, який постійно повертається назад у галактики. При цьому вчені з'ясували, що в окологалактичному середовищі є не лише багато вуглецю, але й кисню.
Вчені вважають, що після вибухів наднових багато важких хімічних елементів вилітають за межі галактик, але потім повертаються назад і під дією гравітації стають компонентами нових зірок і планет. Мільярди років тому це дозволило вуглецю потрапити до складу нашої планети, а потім стати одним з ключових елементів тіла людини.
Світло від різних джерел проходить через окологалактичне середовище, і різні хімічні елементи поглинають це світло. Астрономи використали його для визначення хімічного складу окологалактичного середовища.
З допомогою телескопа Хаббл астрономи вивчили взаємодію світла квазарів з окологалактичним середовищем їх рідних галактик, де відбувається народження нових зірок. Квазари — це найяскравіші об'єкти в галактиці, які створюють активні надмасивні чорні діри, коли поглинають величезну кількість матерії.
Частина світла квазарів була поглинута великою кількістю вуглецю, а також кисню, пов'язаного з іншими елементами. Дослідження показало, що вуглець розповсюджується на відстань до 400 000 світлових років від рідної галактики, що в 4 рази більше діаметра Чумацького Шляху. Вчені вважають, що вуглець, який зараз міститься всередині наших тіл, колись був частиною окологалактичного середовища за межами Чумацького Шляху.
Автори дослідження мають намір дізнатися, які ще важкі хімічні елементи обертаються навколо галактик, щоб потім повернутися назад у їх надра. Вчені вважають, що повне розуміння того, що створює окологалактичне середовище, може дати цінну інформацію про те, як формуються галактики і які події вони можуть пережити в майбутньому.