Реакция синтеза углерода и гелия в ядрах звёзд определяет, как звезда умрёт и какой массы чёрную дыру оставит. Гравитационные волны выявили «провал» в массах чёрных дыр, но его границы сильно зависят от теоретических предположений. Новый анализ ядерных данных (реакции 12C(α,γ)16O) сузил энергетическую зависимость её вероятности (S-фактор при 300 кэВ) и показал, что реакция идёт медленнее, чем допускали некоторые интерпретации. Как следствие, нижний край провала сдвигается вверх — чёрные дыры от одиночных звёзд должны быть не легче 61–75 масс Солнца.
Гравитационные волны обнажили бездну: чёрные дыры с массами между 60 и 120 Солнц почти не рождаются. Такую пропасть выбивают сверхновые парной нестабильности — взрывы, которые не оставляют от звезды даже пылинки. Окажется ли звезда в пропасти или уцелеет на краю, решает реакция углерода с гелием, управляющая составом ядра.
Этот процесс идёт неторопливо: даже крошечное ускорение — и весь углерод превратился бы в кислород, лишив Вселенную жизни. Фред Хойл первым понял, что реакция настроена предельно точно, иначе углерода было бы в сотни раз меньше. Новые данные сузили возможные скорости почти вдвое. Оказалось, что край пропасти лежит дальше, чем думали: самые лёгкие обычные чёрные дыры начинаются с 61–75 солнечных масс. Сдвиг всего на пару процентов — и граница улетает на десятки масс.
🎯 Реакция углерода с гелием настолько медленна, что малейшее ускорение лишило бы Вселенную углеродной жизни.