Artículo publicado por Edwin Cartlidge el 3 de enero de 2013 en physicsworld.com

Calculando el comportamiento de protones y neutrones dentro de núcleos de carbono a partir de sus principios básicos, físicos de Alemania y Estados Unidos han identificado la forma del estado de Hoyle del carbono – que es un paso importante en la producción de elementos pesados dentro de las estrellas. Los investigadores encontraron que el estado tiene una estructura inusualmente doblada, un hallazgo que ayudaría a identificar las fuerzas que entran en juego en la producción del carbono.

El carbono-12 contiene seis protones y seis neutrones, y es un paso clave en la nucleosíntesis – el proceso mediante el cual se producen elementos más pesados en el interior de las estrellas. Los físicos que estudiaban la fusión estelar en las décadas de 1940 y 1950, observaron que el carbono-12 se forma cuando se fusionan dos núcleos de helio-4 para producir berilio-8 – el cual se fusiona con un tercer núcleo de helio-4. Sin embargo, había un problema con esta hipótesis. La energía de las partículas fusionadas era considerablemente mayor que el estado base del carbono-12. Esto implica que la formación de la nueva partícula es, de hecho, extremadamente improbable a través de esta vía – demasiado improbable como para tener en cuenta la gran abundancia de carbono en el universo.

Núcleo de helio-4 formando un “brazo doblado” en el carbono-12 Crédito: North Carolina State University

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