Las estrellas pueden no estar tan finamente sintonizadas, después de todo

Un cambio en la naturaleza de las constantes fundamentales todavía podría permitir la formación estelar.

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¿Las estrellas iluminan el cielo en otros universos? A menudo se discute que las constantes fundamentales de la física en nuestro propio Universo están exquisitamente sintonizadas para permitir la existencia de estrellas - y, por tanto, de vida. Pero Fred Adams, un astrofísico de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, ahora sugiere lo contrario.

En un artículo que pronto será publicado en el Diario de cosmología y astrofísica de Physics(1), Adams dice que las tres constantes físicas más importantes que determinan la formación de estrellas pueden tener valores muy diferentes, y aún así permitir la aparición de estrellas. En otras palabras, no hay nada, evidentemente, "especial" acerca de sus valores en nuestro universo en absoluto.

Que ciertamente no es la visión que prevalece (2, 3), que sostiene que un ligero ajuste al valor de la fuerza electromagnética, por ejemplo, constituiría una grave perturbación de estrellas, a tal grado que no podían crear los materiales y las condiciones necesarias para la vida.

Universos con diferentes constantes fundamentales pueden llegar a existir, de acuerdo con la más favorecida de las teorías cosmológicas actuales, llamada inflación. Así que estos universos, condenados por un pobre empate en la lotería cósmica, realmente carecen de estrellas, y, por tanto, ¿serían estériles?

Constantes cruciales

Para responder a esta pregunta, Adams observó los tres parámetros fundamentales que son las más cruciales para la formación de estrellas: la constante gravitacional G, la constante a de estructura fina, que determina la intensidad de la fuerza electromagnética, y un parámetro C que determina la tasa de reacciones nucleares responsables del proceso de fusión que hace brillar a las estrellas.

Calculó los intervalos de valores diferentes de G, C y α que apoyarían el que las estrellas se quemen durante el tiempo suficiente para dar a la vida una oportunidad de evolución en los planetas que las rodean - unos mil millones de años, más o menos a juzgar por nuestra propia experiencia.

Una forma de resolver esta cuestión es buscar la forma en que estos parámetros afectan a los mínimos y máximos posibles de las masas estelares. Si las estrellas tienen una masa demasiado baja, no pueden obtener la densidad y calor suficientes como para provocar la fusión. Si tienen demasiado elevada su masa, la "presión de la radiación" creada por la emisión de luz no será lo suficientemente grande como para evitar que la estrella se colapse bajo su propia gravedad en un cuerpo oscuro super denso como un agujero negro.

Adams estima que todas las constantes G, α y C podrían tener valores distintos de los medidos en nuestro universo por un factor de un centenar de veces mayor o menor, y aún permitir la existencia de estrellas.

Vivir rápido, morir aplastados

"Este es un artículo muy interesante", dice Mario Livio, un astrofísico de la NASA, del Telescopio Espacial del Instituto de Ciencias en Baltimore, Maryland. "Esto demuestra que ciertamente no es imposible, en principio, para otros universos desarrollar estrellas para un amplio rango de valores de las constantes de la naturaleza".

Martin Rees, un cosmólogo de la Universidad de Cambridge, y Astrónomo Real de la Gran Bretaña, dice que no debemos estar demasiado sorprendidos por el resultado, pues otros astrónomos han demostrado que los universos en los que la gravedad es más fuerte podrían soportar a las estrellas - a pesar de que habría mucho vida más corta. "Estos no serían universos propicios porque no habría tiempo suficiente para la evolución compleja", añade, "y objetos tan grandes como nosotros serían aplastados por la gravedad."

Pero las estrellas no son la única forma de poder la vida. Por ejemplo, se piensa que los agujeros negros irradian energía llamada radiación de Hawking, en una especie de proceso de evaporación que finalmente consume el agujero en sí. Adams muestra que hay una amplia gama de valores de α y G que permite la formación de un agujero negro que irradie lo suficiente, y durante el tiempo suficiente, para potenciar un planeta por varios miles de millones de años.

Adams insiste en que su estudio es sólo el comienzo de un entendimiento más profundo de cómo está finamente sintonizado nuestro Universo. Incluso si las leyes de la física permiten la existencia de estrellas que se queman a través de la fusión, dice, otras constantes fundamentales pueden determinar si pueden o no pueden formarse en gran número - ya no digamos si pueden o no pueden sustentar vida.

Autor: Philip Ball
Para Nature News
Traducción: KC
Foto: NASA / ESA / AURA / Caltech.
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Referencias

1. Adams, F. J. C. Cosmol. Astropart. Phys. En prensa; preliminares en http://arxiv.org/abs/0807.3697 (2008).
2. Davies, P. Goldilocks El Enigma: ¿Por qué el Universo está sintonizado para la Vida? (Penguin, 2006)
3. McMullin, E. de Fitness en el Cosmos para la Vida (eds. JD Barrow, S. Conway Morris, SJ Freeland & CL Harper, Jr (Cambridge University Press, 2008).