เมื่อดวงดาวบนฟ้าบอกเล่าเกี่ยวกับตัวเรา

เรื่องโดย นภสร จงจิตตานนท์

หยั่งลึกถึงร่างกายคนเราที่มีอะตอมของไฮโดรเจน คาร์บอน ไนโตรเจน และออกซิเจนเป็นองค์ประกอบพื้นฐานแท้จริงแล้วล้วนมีส่วนเกี่ยวข้องกับการระเบิดของดาวฤกษ์และดวงอาทิตย์

เมื่อกล่าวถึงเรื่องราวของอวกาศ สิ่งแรกๆ ที่หลายคนนึกถึงคงจะเป็นภาพดวงดาวต่างๆ ที่ล่องลอยอยู่ท่ามกลางความมืดมิดที่ว่างเปล่า ดวงอาทิตย์ส่องสว่างเจิดจ้าและปล่อยความร้อนจากพื้นผิวที่มีการลุกไหม้อยู่ตลอดเวลา เทคโนโลยีล้ำสมัยที่พยายามจะเดินทางออกนอกโลกไปให้ไกลมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ สิ่งเหล่านี้ทำให้การเรียนรู้เกี่ยวกับอวกาศเป็นการศึกษาบางสิ่งบางอย่างที่ไกลออกไปจากตัวเรา ไม่ได้มีความเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของคนธรรมดาทั่วไป และต่อให้ในเช้าวันพรุ่งนี้ กาแล็กซีที่ห่างไกลกาแล็กซีหนึ่งจะหายไปจากจักรวาล มันก็ไม่ได้ทำให้วันนั้นของเรามีการเปลี่ยนแปลงใดๆ แต่รู้หรือไม่ว่าการศึกษาบางสิ่งบางอย่างที่ห่างไกลโพ้นออกไปหลายล้านล้านกิโลเมตรและไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่านั้น มันสามารถทำให้เราเข้าใจส่วนที่หยั่งลึกที่สุดในตัวของมนุษย์เราได้ โดยที่การศึกษาวิจัยต่างๆ บนโลกไม่สามารถทำให้เข้าใจในระดับนั้นได้เลย

เซลล์มนุษย์ (ภาพจาก https://www.broadinstitute.org/research-highlights-human-cell-atlas )

เราทุกคนทราบว่าหน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต คือ เซลล์ชนิดต่างๆ ที่มีฟังก์ชันการทำงานแตกต่างกันไป เมื่อพิจารณาลึกลงไปอีกจะพบว่า แต่ละเซลล์จะประกอบด้วยโมเลกุลและอะตอมชนิดต่างๆ มากมายโดยอะตอมหลักที่พบในสิ่งมีชีวิตโดยส่วนใหญ่จะเป็น ไฮโดรเจน คาร์บอน ไนโตรเจน และออกซิเจน

ร่างกายเด็กเล็กๆ คนหนึ่งเติบโตขึ้นเป็นผู้ใหญ่ได้เพราะได้รับอะตอมเหล่านี้จากน้ำที่ดื่ม อาหารที่รับประทาน และอากาศที่หายใจเข้าไป แต่เราทราบหรือไม่ว่าอะตอมดังกล่าวเกิดขึ้นมาได้อย่างไร บนโลกเราสามารถสร้างอะตอมไฮโดรเจน อะตอมออกซิเจน และอื่นๆ ได้หรือไม่ คำตอบคือไม่ได้ อะตอมต่างๆ ที่มีอยู่บนโลกไม่เคยหายไปและไม่ได้เพิ่มขึ้นนับตั้งแต่โลกถือกำเนิด หากไม่นับอะตอมต่างๆ อุกกาบาตที่ตกมาบนโลกซึ่งถือเป็นปริมาณน้อยมาก

แล้วอะตอมต่างๆ หลายสิบชนิดที่ประกอบขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิตต่างๆ นั้นเกิดขึ้นมาได้อย่างไร?

ภาพจาก https://www.quantamagazine.org/what-is-the-sun-made-of-and-when-will-it-die-20180705/

การศึกษาเกี่ยวกับดาวฤกษ์อันไกลโพ้นนั้นสามารถให้คำตอบแก่เราได้ จากคำถามที่ดูไม่เกี่ยวข้องว่า ทำไมดวงอาทิตย์จึงส่องสว่าง ทำให้เกิดการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์และนำไปสู่การค้นพบที่ว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์บนดวงอาทิตย์ได้หลอมรวมอะตอมของไฮโดรเจนซึ่งเป็นอะตอมที่เล็กที่สุด ให้เกิดเป็นอะตอมที่ใหญ่ขึ้นคืออะตอมฮีเลียมได้ และหากดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่มากขึ้นกว่านี้ จะสามารถหลอมรวมอะตอมขนาดเล็กให้เป็นอะตอมต่างๆ เช่น คาร์บอน หรือไนโตรเจน ยิ่งไปกว่านั้น หากดวงอาทิตย์หรือดาวฤกษ์มีขนาดใหญ่เกินไป เมื่อผ่านปฏิกิริยานิวเคลียร์นับหลายล้านปีก็สามารถเกิดการระเบิดขึ้นได้ โดยการระเบิดนั้นอาจสร้างอะตอมที่หนักขึ้น เช่น แคลเซียมหรือเหล็ก

การระเบิดของดวงดาว ก่อให้เกิดอะตอมพื้นฐานที่เป็นส่วนประกอบของเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะต่างๆ ของมนุษย์
(ภาพจาก https://aasnova.org/2019/04/15/nustar-explores-the-aftermath-of-a-supernova/)

จะเห็นว่า อะตอมคาร์บอนที่ประกอบขึ้นมาเป็นผิวหนังและกล้ามเนื้อของเรานั้น ครั้งหนึ่งเคยเป็นแกนกลางที่ร้อนจัดและหนาแน่นสูงของดวงดาว อะตอมของแคลเซียมในกระดูก อะตอมของเหล็กที่เป็นส่วนประกอบของเลือดที่ไหลเวียนภายร่างกายเรา ล้วนเกิดจากการระเบิดอย่างรุนแรงของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ และเราคงไม่สามารถเรียนรู้สิ่งเหล่านี้ได้จากการศึกษาวิจัยเพียงบนโลก

การศึกษาในสิ่งที่ไกลออกไปนี้เองทำให้เราเข้าใจถึงสิ่งที่เล็กที่สุดที่มาประกอบเป็นตัวเรา เห็นความเชื่อมโยงและความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์ ต้นไม้ สรรพสัตว์ต่างๆ หรือแม้กระทั่งก้อนหินและมหาสมุทร ว่าแท้ที่จริงแล้วทั้งหมดล้วนถูกสร้างมาจากแหล่งกำเนิดเดียวกัน และทุกสิ่งเป็นสิ่งเดียวกัน นั่นคือเป็นส่วนประกอบหนึ่งของดวงดาวที่ส่องสว่างอยู่บนฟ้าในทุกค่ำคืนนั่นเอง !!