El número 7,6549 y la vida (segunda entrega)

Recordemos que en la entrega anterior hablamos de la importancia del carbono y el óxígeno para formas de vida como nosotros, y de cómo esos átomos son creados en el interior de las estrellas.

Comentamos también que los procesos de generación de átomos pesados, en particular carbono y oxígeno, tienen ciertas particularidades que merecen explicarse con un poco mas de detalle.

Mencionemos, brevemente, algunas de estas particularidades:

1) el berilio 8 que se forma por la colisión de dos helios 4 tiene una vida muy corta.

2) la cantidad de berilio 8 producido es muy inferior a la que se esperaria para ayudar a generar la cantidad de carbono que se observa hoy día.

3) la cantidad de energía necesaria para formar al átomo de carbono 12 gracias a la colisión de 1 helio 4 + 1 berilio 8 no es suficiente.

Veamos cada una de ellas por separado:

1) el berilio 8 tiene una vida muy corta. Su promedio es de cien mil millonésimas de segundo !! Pero, aunque parezca increíble, esto es diez mil veces mas tiempo que el que se necesita para captar a un tercer helio 4 y formar un carbono 12 (tengan en cuenta, además, que en el núcleo de la estrella hay abundancia de helio 4).
Desde cierto punto de vista, es bueno que el berilio 8 no viva mucho mas ya que, de otra manera, ayudaría a consumir al helio 4 a una velocidad tal que conspiraría con el tiempo que la estrella tiene que vivir para generar elementos mas pesados que el carbono 12!!

2) y 3) están relacionadas. La cantidad de helio 4 y berilio 8 puede ser suficiente para producir todo el carbono 12 que se observa en el Universo, si existiera un mecanismo "acelerador" de formación de éste.

Y este mecanismo existe.

Resulta importante recordar que los núcleos átomicos pueden tener diferentes estados de energía. Los niveles superiores al inferior se llaman "excitados", ya que se verifica que se llega a ellos cuando se les entrega una cierta cantidad de energía bien definida.

Hace unos 50 años se especuló que la producción de carbono 12 podía acelerarse si el mismo tuviera un estado excitado cuya energía fuera cercana a la que se genera en la colisión del helio 4 y el berilio 8.

La energía disponible en la colisión es de 7,3667 mega electron volts (millones de electron volts o también MeV).

Nadie, 50 años atrás, creía que un estado excitado de carbono 12 existiera a esos niveles de energía.

Pero Fred Hoyle (astrofísico famoso) argumentó a favor de la existencia. Dijo, en pocas palabras, que tal estado excitado debería existir ya que es evidente que la vida basada en el carbono existe.

Me siguen?

Hoyle postuló que cierto fenómeno de difícil aceptación para la comunidad científica tendría que ser verdadero como condición fundamental para que seres como nosotros pudiéramos existir.

Poco tiempo después se descubrió el estado excitado del carbono 12 en los 7,6540 MeV, tal como Hoyle supuso!!

Pero... para que la aceleración ocurra, la energía de la colisión tiene que ser la misma o ligeramente superior.

Y 7,3667 MeV no nos alcanza, a menos que...

La temperatura interna del núcleo de la estrella provea el faltante, pero no mucho mas.

Adivinen qué?

La temperatura interna de una estrella gigante roja agrega exactamente lo necesario para que la reacción se produzca, no menos ni mucho mas.

Feliz coincidencia? Consecuencia del diseño previo de un Dios experto en química?

La cuestión es que si los valores de energía y tiempos de vida involucrados fueran diferentes, las chances para tener el carbono suficiente para la vida se reducirían grandemente, haciendo inviable la vida tal como la conocemos.

Ojalá haya sido claro con esto, porque todavía falta un eslabón en la cadena que ayuda a que existamos:

La generación de oxígeno 16, que depende de cuanto carbono 12 tenemos, y de como se combina con helio 4.

Y, les aseguro, esta combinación también tiene sus bemoles... tanto como para preguntarnos con mayor profundidad acerca de lo que parecen ser asombrosas coincidencias a favor de la existencia de seres como nosotros.

Los veo en la tercer entrega de esta serie !!