Los físicos del Laboratorio Nacional de Brookhaven (Nueva York, EE. UU.) Obtuvieron por primera vez gotas de plasma de quark-gluón en el Colisionador de Iones Pesados Relativista (RHIC). Una sustancia en un estado similar, caracterizada por una viscosidad casi nula, existió en los primeros momentos del Big Bang. Esto se informa en un artículo publicado en la revista Nature Physics.
El plasma de quarks-gluones es un estado agregado de la materia, en el que los hadrones, una clase de partículas elementales que incluye protones y neutrones, se dividen en quarks y gluones libres asintóticamente. Este estado es similar al del plasma, cuando los átomos se ionizan, las cargas se separan y los núcleos y electrones pueden moverse libremente. Sin embargo, el plasma permanece casi neutro, es decir, la carga total dentro de cualquier parte del mismo es cero. Dentro de los hadrones, los quarks se mantienen confinados, mientras que los colores (una característica cuántica especial) de cada quark deben compensarse entre sí, como resultado de lo cual la materia hadrónica permanece incolora. El plasma de quark-gluón es casi incoloro.
El plasma de quark-gluón, que se forma a altas temperaturas, es un líquido casi ideal, en el que no hay viscosidad. Se cree que existió en los primeros momentos del Big Bang y se enfrió rápidamente, lo que llevó a la hadronización: la formación de hadrones incoloros a partir de quarks, antiquarks y gluones coloreados, que a bajas temperaturas no pueden existir en estado libre.
Los científicos llevaron a cabo en RHIC colisiones entre átomos de oro e iones acelerados: protones, deuterones y núcleos de helio-3, en una energía en el centro del sistema de masa (un sistema en el que las partículas tienen momentos iguales y opuestos) igual a 200 gigaelectronvoltios. Según el modelo teórico, si durante una colisión se forma un plasma de quark-gluón con una viscosidad extremadamente baja, los detectores de colisionadores deberían registrar nubes de partículas que retienen la "forma" de los iones acelerados. Los protones dejan un rastro circular, los deuterones una elíptica y el helio-3 triangular.
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Los resultados del experimento mostraron que los patrones observados de partículas liberadas durante la colisión de átomos e iones de oro coinciden con los que deberían surgir durante la formación de gotas de plasma de quark-gluón.
