Un 'fluido perfecto' para conocer los primeros "microsegundos" del Universo

MADRID, 3 Oct. (EUROPA PRESS) -  

   Científicos han dado un paso más en el estudio del plasma de quarks y gluones, conocido como 'fluido perfecto', que podría aportar pistas sobre el universo microsegundos tras el 'Big Bang'.

   Este grupo de trabajo, liderado por investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Lawrence en Berkeley (Berkeley Lab), ha publicado sus resultados en una edición reciente de 'Physical Review'.

   "Hemos hecho, por el momento, la extracción más precisa hasta la fecha de una propiedad fundamental del plasma de quarks y gluones, que revela la estructura microscópica de este fluido casi perfecto", dice Xin Nian-Wang, físico en la División de Ciencia Nuclear en Berkeley Lab e investigador principal de Colaboración JET, un grupo de varias instituciones para estudiar este fenómeno.

LOS 'LÍQUIDOS PERFECTOS'

   Según ha explicado Wang, los 'líquidos perfectos' tienen la proporción más baja permitida por la mecánica cuántica entre viscosidad y densidad, lo que significa que fluyen esencialmente sin fricción.

   Para crear y estudiar el plasma de quarks y gluones, los científicos nucleares usaron dos aceleradores de partículas. Al llevar a núcleos atómicos pesados a altas temperaturas y colisionándolos entre sí, los científicos son capaces de recrear las condiciones de temperatura caliente del universo temprano.

   Dentro de los protones y neutrones se encuentran partículas elementales llamadas quarks, que están unidas fuertemente por otras partículas elementales llamadas gluones. Sólo bajo condiciones extremas, como las colisiones en las que la temperatura exceda de un millón de veces a las que se producen en el centro del sol, lograrán separar a los quarks y gluones para convertirse en el fluido perfecto ultra-caliente sin fricción conocido como plasma de quarks y gluones.

   "La temperatura es tan alta que los límites entre los diferentes núcleos desaparecen, por lo que todo se convierte en una sopa caliente de quarks y gluones", dice Wang. Esta 'sopa ultra-caliente' está contenida dentro de una cámara en el acelerador de partículas, pero debido a su corta duración --de enfriamiento rápido y expansión-- convierte un reto que se pueda medir.

JET, LA PARTÍCULA DE ALTA ENERGÍA

   En este nuevo trabajo, el equipo de Wang refinó una sonda que permite usar un fenómeno hasta ahora solo teorizado: la pérdida de energía de una partícula de alta energía, llamada 'jet', en el interior del plasma de quark-gluón.

   "Cuando se genera un plasma quark-gluón caliente, a veces también se producen estas partículas muy energéticas con una energía mil veces mayor que la del resto de la materia", dice Wang. Este jet se propaga a través del plasma, se dispersa y pierde energía en su salida.

   Dado que los investigadores saben la energía de 'jet' cuando se produce, y pueden medir la energía que sale, también pueden calcular su pérdida de energía, lo que proporciona pistas para la densidad del plasma y la fuerza de su interacción con el chorro. "Es como una radiografía dentro del cuerpo humano para que pueda verse el interior", ha apuntado Wang.