پژوهشگران دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی عکسی از راه ترکیب ذرات تا شکل گیری کربن ۱۲ که زندگی را بر روی زمین ممکن کرده گرفتند. این تصویر شبیه بازوبند است. کربن ۱۲ فقط زمانی وجود خارج یدارد که ۳ ذره آلفا، یا هسته هلیم ۴، به روش خاصی ترکیب میشوند. ین ترکیب را به حالت «هویل» میشناسیم. فیزیکدان دین لی و همکاران آلمانی اش اِوگنی اپلبوم، هِرمَن کربس و اُلف مایسنر قبلاً تأیید کرده بودند که وجود این حالت با استفاده از شبکه عددی که پژوهشگران برای اندرکنشهای نوترونها و پروتونها شبیه سازی کردند. وقتی این تیم برای شبیه سازی حالت هویل با دیگر حالتهای کربن ۱۲ را انجام دادند.
ولی آنها میخواستند دریابند هستهها چگونه درون هسته کربن ۱۲ کنار هم قرار میگیرند. با موفقیت در این مسئله، دیدن ساختار حالت هویل ممکن شد. با استفاده از شبکه مشابهی دریافتند که ۶ پروتون و ۶ نوترون سه شبکهی آلفا با ۴ هسته تشکیل دادند. در انرژی کم، خوشههای آلفا با هم شبکههای فشردهی مثلثی تشکیل میدهند. ولی برای حالت هویل، خوشههای آلفا یک بازوبند-گونه را شکل میدهند. لی میگوید:«جالب است که زنجیرهی یکدست اینچنینی به نظر نمیرسد، ترجیحی برای ساختار حالت هویل داشته باشند. و این کمربند زنجیرهای ضروری است. این کار مار به این سؤال هممیرساند که دیگر هستهها چنین شکلهای خوشهای آلفا-گونه ای دارند؟ ساختارهای عجیب در فیزیک هسته ای باید بازگو کنندهی شرایط و سؤالات جالب بدون پاسخی در مورد پایایی و شکلشان باشند.»
Evgeny Epelbaum, Hermann Krebs, Timo Lähde, Dean Lee, Ulf-G. Meißner. Structure and Rotations of the Hoyle State. Physical Review Letters, 2012 (in press) [link]