Para crear un ser humano, probablemente primero necesites una onda gravitacional

Un artículo preimpreso ha argumentado que los humanos debemos nuestra existencia a las ondas gravitacionales y que en un universo puramente newtoniano, las formas de vida avanzadas podrían no existir.

Hasta donde sabemos, sólo se necesitan unos pocos elementos para la vida: hidrógeno, carbono, nitrógeno, oxígeno y fósforo, y el azufre es casi tan omnipresente. Algunas formas de vida simples parecen arreglárselas únicamente con esto. La primera se formó en el Big Bang y las tres siguientes son producto de la fusión del helio durante la vida útil de las estrellas ordinarias. Se ha detectado fósforo en el remanente de supernova Cassiopeia A, lo que confirma la confianza de los astrónomos de que, como muchos elementos, se forma en estas explosiones estelares. Las supernovas también producen azufre, además de aumentar considerablemente la abundancia de carbono y oxígeno, dispersando ampliamente todos estos productos.

Los mamíferos dependen de al menos veinte elementos para fabricar nuestros dientes, huesos y órganos. Los autores de un artículo presentado a las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS), pero que aún no ha completado la revisión por pares, señalan que se cree que dos de ellos requieren más que una supernova para formarse, siendo en cambio un producto de la r-proceso que se produce en las kilonovas, las fusiones de estrellas de neutrones.

Esta observación se ha hecho antes, pero los autores señalan que las fusiones de estrellas de neutrones son producto de ondas gravitacionales. La posibilidad de que dos objetos tan pequeños y raros como estrellas de neutrones choquen entre sí en la inmensidad del universo es extremadamente pequeña.

Las estrellas de neutrones son producto de supernovas que no son lo suficientemente grandes como para producir agujeros negros. Cuando dos estrellas de 10 a 25 masas solares se forman en un sistema binario, cada una puede convertirse en una estrella de neutrones. Siempre que ninguna explosión sea tan fuerte como para expulsar al compañero, los dos continuarán dando vueltas en círculos.

Es aquí donde las ondas gravitacionales entran en escena. La poderosa aceleración causada por la interacción de la gravedad de los dos objetos excepcionalmente densos produce ondas gravitacionales que transportan energía. El proceso libera tanta energía que podemos detectar su ocurrencia a miles de millones de años luz de distancia. Esa energía tiene que venir de alguna parte, que es la órbita mutua de las estrellas de neutrones. En consecuencia, la órbita decae, con el par girando en espiral hacia adentro hasta chocar, produciendo una kilonova, y con ella todos los r-elementos de proceso.

Sin ondas gravitacionales, las kilonovas serían mucho más raras de lo que son: la posibilidad de que ocurra una durante la vida de la Vía Láctea en un universo sin ondas gravitacionales es remota. Sin kilonovas, no r-elementos de proceso, proponen el profesor John Ellis del Kings College London y sus coautores. desde el r-Los elementos del proceso incluyen yodo y bromo (ambos esenciales para los humanos), sin ondas gravitacionales, dice el argumento, no habría humanos.

La cadena de la lógica puede ser cuestionada en varios puntos. Lo más obvio es que es plausible que si la Tierra tuviera deficiencia de yodo y bromo, nuestro camino evolutivo habría sido diferente, pero no habría impedido que algo se pareciera a nosotros. Los seres humanos dependen del yodo suministrado a la glándula tiroides, entre otras cosas, para regular el metabolismo, y del bromo para el desarrollo de los tejidos. Sin embargo, transcurridos millones de años, tal vez los animales podrían haber evolucionado para desempeñar funciones similares utilizando otros elementos.

Tal escenario hipotético probablemente sea imposible de probar o refutar, a menos que podamos encontrar una gran cantidad de planetas que se formaron tan remotamente a partir de cualquier kilonova que estén desprovistos de ella. r-elementos de proceso. Incluso si lo hacemos, pasará mucho, mucho tiempo antes de que podamos explorarlos en busca de vida avanzada.

Por otro lado, es posible que estos dos no sean los únicos elementos del proceso r necesarios para los humanos. Los autores señalan que tanto los animales como las plantas utilizan el molibdeno para transferir átomos de oxígeno, y que el torio y el uranio son probablemente la razón por la que tenemos la tectónica de placas, posiblemente una de las más importantes de la Tierra. Características esenciales.

Avanzando en la cadena uno puede cuestionar la conexión yodo-kilonova. Se considera muy probable que las kilonovas produzcan yodo, pero aún no se ha establecido firmemente. Además, ciertos tipos de supernovas también pueden desencadenar procesos r, pero esto aún es incierto, y las cantidades producidas de esta manera lo son aún más.

Los autores reconocen que esta parte de su razonamiento aún no se ha establecido de manera concluyente. Además, una pequeña porción del yodo de la Tierra proviene del proceso s, para el cual no se necesitan ondas gravitacionales. Los autores calculan que el 4 por ciento del yodo de la Tierra proviene de un proceso s; tal vez esto hubiera sido suficiente para sustentar la evolución de los mamíferos si fuera necesario.

Al menos parte de la idea es comprobable en el corto plazo. Si la estimación de los autores sobre los orígenes del yodo es correcta, dicen, debería haber yodo-129 en el material de la superficie de la Luna. Esto es algo que podremos buscar la próxima vez que los humanos pongan un pie en nuestro satélite, con suerte solo dentro de dos años.

Este tipo de investigaciones pueden hacer avanzar la ciencia de maneras inesperadas. Los autores señalan que el descubrimiento de la participación de un asteroide o cometa en la extinción de los dinosaurios no aviares surgió de los esfuerzos por probar si una supernova cercana había sido la responsable.

Carl Sagan dijo la famosa frase; «Si quieres hacer una tarta de manzana desde cero, primero debes inventar el universo». Si quieres un panadero para el pastel, es posible que necesites un universo específicamente einsteiniano, pero en esta etapa, es demasiado pronto para decirlo con certeza.

La preimpresión está disponible en ArXiv.org