Vieron por primera vez la estela que deja un quark al cruzar el plasma del universo primitivo
Un equipo de físicos del MIT, trabajando con datos del detector CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN, logró ver algo que hasta ahora solo existía en simulaciones: la estela que deja un quark al atravesar el plasma de quarks y gluones, la materia que llenó el universo apenas una fracción de segundo después del Big Bang.
“el plasma es tan denso que frena al quark y le genera chapoteos y remolinos, como un líquido de verdad”
Ese plasma se recrea en el laboratorio haciendo chocar núcleos de plomo a velocidades cercanas a la de la luz. Desde hace años se sospechaba que un quark que lo atraviesa debería comportarse como una lancha cortando el agua, frenándose y generando un remolino alrededor. El problema era aislar esa señal, porque cada quark viaja siempre acompañado de su antiquark y las dos estelas terminan mezcladas.
El grupo, liderado por Yen-Jie Lee, encontró la forma de separarlas: revisó 13 mil millones de colisiones registradas por el CMS y se quedó con unos 2000 eventos en los que, además del choque, aparecía un bosón Z. Como el bosón Z no interactúa con el plasma, funciona como punto de referencia fijo para calcular hacia dónde debería ir el quark asociado y así distinguir su estela de la del antiquark.
El resultado confirma algo que se venía discutiendo desde hace tiempo: el plasma de quarks y gluones no se comporta como un gas de partículas sueltas, sino como un líquido con una viscosidad extremadamente baja, casi la mínima que la física permite. Lee lo describe así: “el plasma es tan denso que frena al quark y le genera chapoteos y remolinos, como un líquido de verdad”.
El hallazgo, publicado en Physics Letters B, no tiene una aplicación inmediata, pero ajusta la foto que los físicos tienen del instante más temprano del universo que se puede recrear en un laboratorio.
