Вуглець у складі земної органіки міг перебувати за межами Чумацького Шляху.

На початку своєї історії Всесвіт складався з дуже обмеженого набору хімічних елементів. Це були переважно водень і гелій з невеликою домішкою літію, тобто трьох найлегших атомних ядер. З часом космічна хімія стала різноманітнішою — зірки почали створювати у своїх надрах нові елементи. Їх також постачали вибухи наднових і злиття нейтронних зірок.

Таку ж «зіркову» історію має і земний вуглець — хімічний елемент, що лежить в основі всього життя, без якого це унікальне явище важко уявити. Перш ніж потрапити на Землю, атоми вуглецю повинні були виникнути всередині невеликих зірок або під час вибухів більш масивних.

Згідно з новою статтею в The Astrophysical Journal Letters, принаймні частина вуглецю на Землі в минулому мала навіть більш запаморочливу історію. Це стосується, зокрема, атомів біомолекул та клітин нашого організму. Астрономи зі США та Канади показали, що в галактиках, подібних до нашого Чумацького Шляху (які продовжують виробляти нові зірки), атоми вуглецю здійснюють грандіозні подорожі.

У складі величезного потоку речовини — так званого окологалактичного середовища (англійською circumgalactic medium) — атоми вуглецю можуть залишати Чумацький Шлях. Це середовище відіграє ключову роль в еволюції галактик, оскільки слугує резервуаром газів, які живлять зореутворення. Воно містить більш важкі елементи, викинуті з галактичного диска, зокрема кисень і вуглець. Їх на мові астрономів прийнято називати «металами», протиставляючи водню та гелію.

Окологалактичне середовище схоже на величезний конвеєр, який спочатку виводить речовину назовні з галактики, а потім повертає її назад. Повернувшись на місце, під дією гравітації вона може формувати різні небесні тіла: планети, їх супутники, астероїди та комети. А також нові зірки, що спалахують.

Дослідження проводили за допомогою спектрографа «Cosmic Origins», яким обладнана космічна обсерваторія «Хаббл». Прилад встановив, як світло від дев'яти дуже віддалених від Землі квазарів (надзвичайно яскравих об'єктів) змінюється, проходячи через окологалактичне середовище 11 галактик. Розглянуті як ті галактики, в яких продовжується активне зореутворення (до них належить Чумацький Шлях), так і пасивні — де воно майже припинилося.

Спектри поглинання окологалактичного середовища перші мали характерні лінії, які свідчать про наявність великої кількості вуглецю. У деяких випадках скупчення цього елемента простягаються на 400 тисяч світлових років, що в чотири рази більше діаметра нашої Галактики.

Ймовірно, уповільнення руху окологалактичного середовища або припинення галактичного «круговороту» речовини може пояснити поступове скорочення зоряного населення галактик. Поки ж такий гігантський «конвеєр» працює, він постачає матеріал для утворення нових зірок, і ті продовжують народжуватися.