Usan núcleos ligeros para reproducir la materia que existió en las primeras millonésimas de segundo tras la creación del universo

Las primeras colisiones de alta energía entre núcleos atómicos ligeros en el acelerador de partículas LHC permiten reproducir la materia presente en las primeras millonésimas de segundo de existencia del universo, aportando una nueva perspectiva para el estudio de esta que no podría conseguirse mediante las colisiones anteriormente usadas para reproducirla.

El LHC (Large Hadron Collider, o Gran Colisionador de Hadrones) es el mayor y más potente acelerador de partículas del mundo. Tiene un túnel de aceleración que mide unos 27 kilómetros de circunferencia. Está situado bajo tierra en una zona de la frontera entre Suiza y Francia. Pertenece al CERN (el Laboratorio Europeo para la Física de Partículas).

La colisión de núcleos atómicos permite estudiar el plasma de quarks y gluones, un estado extremo de la materia como el que tenía esta bajo las condiciones reinantes en el universo durante sus primeros microsegundos de existencia, antes de la formación de los átomos.

Hasta ahora, la exploración de este estado extremadamente caliente y denso de partículas libres en el LHC se basaba en colisiones entre iones de elementos químicos pesados ​​(como el plomo o el xenón), que maximizan el tamaño de la “gota” de plasma creada.

Las colisiones entre iones de elementos químicos más ligeros, como el oxígeno, abren una nueva ventana al plasma de quarks y gluones para conocer mejor sus características y evolución. No solo son más pequeños que los de plomo o los de xenón, lo que permite una mejor investigación del tamaño mínimo de los núcleos necesarios para crear el plasma de quarks y gluones, sino que también tienen una forma menos regular, lo cual permite explorar más variables.

Recreación artística de una masa de plasma de quarks y gluones. (Imagen: CERN)

Ya se han llevado a cabo las primeras colisiones de alta energía entre núcleos ligeros en el LHC, que han servido para comprobar las diferencias entre la mecánica de estas colisiones y la de las colisiones con núcleos atómicos pesados.

A partir de ahora, se espera obtener resultados que ayuden a profundizar en el plasma de quarks y gluones y contribuyan a resolver algunas de las incógnitas sobre los primeros instantes de existencia del universo. (Fuente: NCYT de Amazings)