¿Cuándo apareció el primer núcleo de carbono en el Universo?

Soy un químico apasionado por la astrofísica y la física de partículas, y una de las cosas más maravillosas que he aprendido en mi vida es el proceso de nucleosíntesis estelar. Me entristece cómo mis colegas señalan la tabla periódica y dibujan estructuras compuestas con tanta frecuencia, pero nunca parecen sentir curiosidad por saber de dónde provienen los elementos en los que se basan y se pierden por completo la belleza que hay debajo.

Según tengo entendido, existen varios tipos de condiciones de nucleosíntesis (big bang, estelar, supernova, disco de acreción de agujero negro, artificial, picnonuclear y quizás otras), las tres primeras de las cuales son las más importantes cuando se habla de la composición del Universo. , pero deseo centrarme en un aspecto de la nucleosíntesis del big bang.

El Universo se volvió extremadamente caliente después de la inflación (o eso se cree), y mientras se enfriaba hubo un período muy breve en el que las temperaturas y densidades fueron adecuadas para que existieran protones y neutrones y se fusionaran en elementos más pesados. Sin embargo, este período de nucleosíntesis fue tan breve que la mayoría de los nucleones formados en la bariogénesis ni siquiera tuvieron tiempo de fusionarse y terminaron como hidrógeno. De la cantidad que logró fusionarse, casi todo se detuvo en helio, ayudado por la excepcional estabilidad del$^4He$núcleo con respecto a sus vecinos. Se dice que solo se produjo una pequeña cantidad de litio, y rara vez escuché a alguien hablar de elementos más pesados ​​que eso. A menudo se dice que los "metales" (en el sentido astronómico) solo aparecieron realmente después de que comenzó la nucleosíntesis estelar, pero ya había mucha materia después de que terminó la bariogénesis (aproximadamente la misma cantidad que la$10^{80}$bariones presentes ahora?), por lo que incluso la fracción atómica más pequeña de un elemento podría corresponder al valor de las masas galácticas.

Sería genial si resultara que el carbono, la materia misma de la vida tal como la conocemos, no existió en absoluto hasta más de cien millones de años después del Big Bang , cuando la primera generación de estrellas comenzó a iluminarse. Sin embargo, no sé si este es el caso, ya que la confirmación o refutación se basa en un modelo cuantitativo preciso de la nucleosíntesis del Big Bang. ¿Es posible averiguar cuándo surgieron los primeros núcleos de carbono? Intenté usar un motor de búsqueda, pero mi consulta específica está completamente ahogada en enlaces que cubren los aspectos más generales de la nucleosíntesis.

Nota: Supongo que si uno tuviera que considerar la materia fuera del Universo observable, entonces probablemente hubo núcleos de carbono, incluso en el más mínimo paso de tiempo después de que comenzó la nucleosíntesis, porque la ridícula cantidad de espacio que se esperaba que estuviera allí afuera bien podría abrumar lo casi imposible. Probabilidades de formación de carbono. Por lo tanto, el cálculo es más interesante si se limita a nuestro volumen observable.