💧 En sus comienzos, el Universo era... líquido
Para ello, los científicos del CERN utilizan el Gran Colisionador de Hadrones con el fin de hacer colisionar iones pesados a velocidades prodigiosas. Estos choques liberan brevemente los quarks y gluones de su confinamiento habitual, produciendo diminutas gotitas de este plasma primordial. Esta sustancia llenaba el Universo durante sus primeras microsegundos.
Un quark atraviesa el plasma de quark-gluones, creando una estela en el medio.
Crédito: Jose-Luis Olivares, MIT
Con el fin de observar este plasma, un equipo del MIT elaboró una estrategia innovadora. En lugar de buscar pares de quarks, los investigadores se centraron en eventos donde un quark se produce opuesto a un bosón Z. Dado que esta partícula neutra apenas interactúa con su entorno, sirve de punto de referencia perfecto para aislar los efectos del quark.
El análisis de los datos, procedentes de miles de millones de colisiones, reveló patrones característicos en el plasma. Se observaron remolinos y salpicaduras, alineados en la dirección opuesta al bosón Z, que corresponden a la estela dejada por un quark único. Estos resultados constituyen la primera evidencia directa de que el plasma se comporta como un fluido denso y colectivo, y no como una simple nube de partículas independientes.
Estas observaciones concuerdan con modelos teóricos existentes, incluido uno elaborado por Krishna Rajagopal y sus colaboradores. Este modelo predice que el plasma debe ondular como un líquido cuando una partícula lo atraviesa a gran velocidad. La confirmación experimental consolida así nuestra percepción del medio primordial y de sus propiedades.
Gracias a este avance, se abren nuevas posibilidades para examinar las características del plasma de quark-gluones con una precisión aumentada. Al medir el tamaño y la duración de las estelas, los físicos podrán determinar mejor la viscosidad y otros parámetros de este fluido exótico. Estos trabajos ayudan a reconstruir pieza por pieza la historia de los primeros momentos del Universo.
Este estudio se llevó a cabo en el seno de la Colaboración CMS, un grupo internacional de físicos de partículas. Los resultados se publicaron en la revista Physics Letters B, ofreciendo acceso abierto a la totalidad de los datos y métodos empleados para este descubrimiento.