Los físicos del MIT han revelado nuevos hallazgos sobre el comportamiento del plasma de quark-gluon, una sustancia que existió en los primeros momentos del universo. Esta investigación se llevó a cabo en el Gran Colisionador de Hadrones de CERN, Suiza.
Descubrimientos sobre el plasma primordial
En los inicios del universo, este era un caldo caliente de quarks y gluones a trillones de grados. Este plasma de quark-gluon (QGP) se formó durante unos pocos millones de segundos antes de enfriarse y dar lugar a partículas fundamentales como protones y neutrones.
Los científicos de CERN están recreando el QGP al colisionar iones pesados a velocidades cercanas a la luz. Así, pueden observar las interacciones de quarks y gluones, analizando cómo se comportaba esta sustancia en los primeros microsegundos del universo.
Confirmación de la teoría del comportamiento líquido
Un equipo de investigación liderado por el MIT ha encontrado evidencia de que los quarks generan estelas a medida que se mueven a través del plasma, como un pato que deja ondas en el agua. Este hallazgo confirma que el plasma de quark-gluon actúa como un fluido cohesivo, en lugar de dispersarse aleatoriamente.
“La densidad del plasma es tal que puede desacelerar un quark, produciendo salpicaduras y remolinos como un líquido”, afirma Yen-Jie Lee, profesor de física en MIT. Esto respalda la idea de que el plasma realmente es un caldo primordial.
Nueva técnica para estudiar los efectos de estela
Para observar las estelas de los quarks, el equipo desarrolló una técnica innovadora. Planean aplicar este enfoque a más datos de colisiones para identificar otras estelas de quarks. Medir el tamaño y la duración de estas estelas puede proporcionar información valiosa sobre las propiedades del plasma.
“El estudio de cómo rebotan las estelas de quarks nos dará nuevos conocimientos sobre las propiedades del plasma de quark-gluon”, dice Lee. “Estamos tomando una instantánea de este caldo primordial”.
Colaboración internacional y métodos de investigación
Los coautores del estudio son miembros de la colaboración CMS, que reúne a físicos de partículas de todo el mundo. Este equipo analizó datos del experimento que permitió detectar efectos de estela de quarks. El estudio se publicó en la revista Physics Letters B.
El plasma de quark-gluon es considerado el primer líquido del universo y, según estimaciones, alcanzó temperaturas cercanas a los trillones de grados Celsius. Se espera que este plasma haya funcionado como un líquido casi “perfecto”, fluyendo sin fricción.
