Pentru a concepe un om, probabil că ai nevoie mai întâi de o undă gravitațională

O lucrare ştiinţifică susţine că oamenii își datorează existența undelor gravitaționale și că, într-un Univers pur newtonian, formele avansate de viață ar putea să nu existe. Aşadar, pentru a concepe un om, ar fi nevoie de o undă gravitaţională.

Din câte știm, doar câteva elemente sunt necesare pentru viață: hidrogen, carbon, azot, oxigen și fosfor, cu sulf aproape la fel de răspândit. Unele forme de viață simple par să se descurce doar cu aceste elemente. Primul s-a format în Big Bang, iar următoarele trei sunt produsul fuziunii heliului în timpul vieții stelelor obișnuite. Fosforul a fost detectat în rămășița supernovei Cassiopeia A, confirmând bănuiala astronomilor că, la fel ca multe alte elemente, se formează în aceste explozii stelare. Supernovele produc, de asemenea, sulf, precum și o abundență mult mai mare de carbon și oxigen, dispersând la scară largă toate aceste produse.

Mamiferele se bazează pe cel puțin douăzeci de elemente pentru a produce dinții, oasele și organele noastre. Autorii unei lucrări prezentate în Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), dar care încă nu a fost supusă evaluării de către colegi, notează că pentru două dintre acestea se crede că este nevoie de mai mult decât o supernovă pentru a le produce, fiind în schimb un produs al procesului rapid de captare a neutronilor (proces R) care are loc în kilonove, fuziuni de stele neutronice.^[sursa]

Pentru a concepe un om, ar fi necesare undele gravitaţionale

Această observație a mai fost făcută înainte, dar autorii subliniază că fuziunile stelelor neutronice sunt un produs al undelor gravitaționale. Șansa ca două obiecte atât de mici și rare precum stelele neutronice să se întâlnească în imensitatea Universului este extrem de mică.

Stelele neutronice sunt produsul unor supernove care nu sunt suficient de mari pentru a produce găuri negre. Atunci când două stele cu masa de 10-25 de mase solare se formează într-un sistem binar, fiecare dintre ele poate deveni o stea neutronică. Cu condiția ca niciuna dintre cele două explozii să nu fie atât de puternică încât să expulzeze companionul, cele două vor continua să se învârtă una în jurul celeilalte.

Aici intră în scenă undele gravitaționale. Accelerația puternică provocată de interacțiunea gravitațională a celor două obiecte extrem de dense produce unde gravitaționale care transportă energie. Acest proces eliberează atât de multă energie încât putem detecta apariția sa la miliarde de ani lumină distanță. Această energie trebuie să provină de undeva, și anume de pe orbita reciprocă a stelelor neutronice. În consecință, orbita se dezintegrează, perechea de stele neutronice intrând în spirală spre interior până când se ciocnesc, producând o kilonovă și, odată cu ea, toate elementele din procesul R.

Fără undele gravitaționale, kilonovele ar fi mult mai rare decât sunt – șansa ca una să apară în timpul vieții Căii Lactee într-un Univers fără unde gravitaționale este foarte mică. Fără kilonove, nu există elemente de proces R, susțin profesorul John Ellis de la Kings College London și coautorii săi. Deoarece elementele din procesul R includ iodul și bromul (ambele esențiale pentru oameni), fără undele gravitaționale, se argumentează că nu ar exista oameni.

Lanțul logic poate fi contestat în mai multe puncte. Cel mai evident, este plauzibil faptul că, dacă Pământul ar fi fost deficitar în iod și brom, calea noastră evolutivă ar fi fost diferită, dar s-ar putea să nu fi împiedicat ceva asemănător cu noi. Oamenii depind de iodul furnizat glandei tiroide pentru a regla metabolismul, printre altele, și de brom pentru dezvoltarea țesuturilor. Cu toate acestea, având la dispoziție milioane de ani, poate că animalele ar fi putut evolua pentru a îndeplini roluri similare folosind alte elemente.

Un astfel de scenariu ipotetic este probabil imposibil de dovedit sau infirmat, cu excepția cazului în care putem găsi un stoc mare de planete care s-au format atât de departe de orice kilonovă încât sunt lipsite de elemente din procesul R. Chiar dacă găsim, va trece foarte, foarte mult timp până când le vom putea explora pentru a descoperi prezența vieții avansate.

Pe de altă parte, s-ar putea ca aceste două elemente să nu fie singurele elemente din procesul R de care au nevoie oamenii. Autorii studiului notează că molibdenul (un metal tranzițional din grupa 6 aflat în poziția 42 în tabelul periodic al elementelor) este utilizat atât de animale, cât și de plante pentru a transfera atomi de oxigen, iar toriul și uraniul sunt probabil motivul pentru care avem tectonica plăcilor, probabil una dintre caracteristicile esențiale ale Pământului.

Urcând mai departe în lanț, se poate pune la îndoială legătura iod-kilonova. Se consideră că este foarte probabil ca kilonovele să producă iod, dar acest lucru nu a fost încă stabilit cu certitudine. Mai mult, anumite tipuri de supernove pot declanșa, de asemenea, procese R, dar acest lucru este încă incert, iar cantitățile produse în acest fel și mai mult.

Autorii recunosc că această parte a raționamentului lor nu a fost încă stabilită în mod concludent. În plus, o mică parte din iodul de pe Pământ provine din procesul S, pentru care nu sunt necesare undele gravitaționale. Autorii au calculat că 4% din iodul de pe Pământ are o sursă din procesul S – poate că acest lucru ar fi fost suficient pentru a susține evoluția mamiferelor, dacă ar fi fost necesar.^[sursa]

Cel puțin o parte a ideii poate fi testată pe termen mai scurt. Dacă estimarea autorilor privind originea iodului este corectă, spun ei, ar trebui să existe iod-129 în materialul de pe suprafața Lunii. Acesta este un lucru pe care îl putem căuta data viitoare când oamenii vor pune piciorul pe satelitul nostru, sperăm că peste doar doi ani sau cam așa ceva.

Astfel de investigații pot face ca știința să avanseze în moduri neașteptate. Autorii notează că descoperirea implicării unui asteroid sau a unei comete în dispariția dinozaurilor non-aviari a apărut în urma eforturilor de a testa dacă nu cumva o supernovă din apropiere ar fi fost responsabilă.

Carl Sagan a spus într-una dintre declaraţiile sale celebre: „Dacă vrei să faci o plăcintă cu mere de la zero, trebuie mai întâi să inventezi Universul”. Dacă doriți un brutar pentru plăcintă, s-ar putea să aveți nevoie de un Univers specific einsteinian – dar, în acest stadiu, este prea devreme pentru a fi siguri.