Grado de interacción entre quarks en colisiones de oro y oro líquido. Crédito de la imagen: RHIC Haga Click para agrandar
Utilizando colisiones a alta velocidad entre átomos de oro, los científicos creen que han recreado una de las formas más misteriosas de materia en el universo: el plasma de quarks y gluones. Esta forma de materia estuvo presente durante el primer microsegundo del Big Bang y todavía puede existir en los núcleos de estrellas densas y distantes.
El profesor de física de UC Davis Daniel Cebra es uno de los 543 colaboradores en la investigación. Su papel principal fue construir los dispositivos electrónicos de escucha que recopilan información sobre las colisiones, un trabajo que comparó con la "solución de problemas de 120,000 sistemas estéreo".
Ahora, usando esos detectores, "buscamos tendencias en lo que sucedió durante la colisión para saber cómo es el plasma quark-gluon", dijo.
"Hemos estado tratando de derretir neutrones y protones, los componentes básicos de los núcleos atómicos, en sus quarks y gluones constituyentes", dijo Cebra. "Necesitábamos mucho calor, presión y energía, todo localizado en un espacio pequeño".
Los científicos produjeron las condiciones adecuadas con colisiones frontales entre los núcleos de los átomos de oro. El plasma quark-gluón resultante duró un tiempo extremadamente corto, menos de 10-20 segundos, dijo Cebra. Pero la colisión dejó huellas que los científicos pudieron medir.
"Nuestro trabajo es como la reconstrucción de un accidente", dijo Cebra. "Vemos fragmentos que salen de una colisión, y construimos esa información en puntos muy pequeños".
Se esperaba que el plasma de Quark-gluón se comportara como un gas, pero los datos muestran una sustancia más líquida. El plasma es menos compresible de lo esperado, lo que significa que puede soportar los núcleos de estrellas muy densas.
"Si una estrella de neutrones se vuelve lo suficientemente grande y densa, puede pasar por una fase de quark o simplemente colapsar en un agujero negro", dijo Cebra. “Para soportar una estrella quark, el plasma quark-gluón necesitaría rigidez. Ahora esperamos que haya estrellas de quark, pero serán difíciles de estudiar. Si existen, están semiinfinitamente lejos ".
El proyecto está dirigido por el Laboratorio Nacional Brookhaven y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, con colaboradores en 52 instituciones de todo el mundo. El trabajo se realizó en el colisionador de iones pesados relativistas de Brookhaven (RHIC).
Fuente original: Comunicado de prensa de UC Davis
