Experimentos realizados en el laboratorio europeo CERN aportan evidencias de que las partículas llamadas quarks, en vez de unirse para formar otras más complejas como los protones y neutrones, puedenUN NUEVO ESTADO DE LA MATERIA
(aportación de nuestra amiga
Soraya Alejandra Italiano)
permanecer libres en lo que sería un nuevo estado de la materia.Los astrofísicos y los especialistas en física de partículas cooperan estrechamente para poner de manifiesto lo que ocurrió durante la gran explosión llamada Big Bang, la que dio lugar al Universo en expansión que hoy en día
conocemos. Las condiciones imperantes durante este acontecimiento no son demasiado bien conocidas.Hasta ahora, nuestros conocimientos de física permitían explicar con detalle cómo era la materia poco después del Big Bang. Pero conforme andamos hacia atrás en el tiempo, se hace más y más difícil concretar en qué estado se encontraba ésta.
Nuevos experimentos realizados en el laboratorio europeo CERN aportan luz a esta cuestión. Hasta ahora sabíamos que los núcleos de los átomos de la materia ordinaria se formaron unos tres minutos después del Big Bang. Diversas teorías sugerían que las partículas que constituyen a neutrones y protones existían con
anterioridad de forma libre, pero esto no se había podido demostrar. Las investigadores de los científicos del CERN confirman la viabilidad de este nuevo estado de la materia, lo que lleva nuestro conocimiento de lo ocurrido durante el Big Bang hasta tan sólo unos 13 microsegundos después de la explosión.El programa Heavy Ion, que está formado por siete experimentos, ha proporcionado una imagen clara de la existencia de este nuevo estado de la materia en la que quarks y gluones (los que conforman la materia ordinaria) no se encuentran confinados. Queda por explorar cuáles son las propiedades físicas de este tipo de materia, cuestión que será examinada por el Relativistic Heavy Ion Collider del Brookhaven National Laboratory, y más adelante por el Large Hadron Collider del propio CERN.
El programa Heavy Ion ha servido para hacer colisionar iones de plomo, operación que ha creado las densidades de energía inmensamente altas capaces de romper las fuerzas que confinan los quarks en el interior de partículas más complejas. Un rayo de iones de plomo de altísima energía (33 TeV) fue acelerado por el Super Proton Synchrotron (SPS) y enviado a chocar contra siete detectores experimentales diferentes. Las colisiones crearon temperaturas más de 100.000 veces superiores a las existentes en el centro del Sol, y densidades de energía
20 veces mayores que las de la materia nuclear ordinaria, nunca alcanzadas en un laboratorio.Los resultados confirman la teoría de la existencia de un plasma de quark-gluon, la sopa primordial en la que los quarks y los gluones existían antes de que se unieran cuando el Universo empezó a enfriarse. La imagen completa que demuestra la existencia del plasma es como una especie de rompecabezas, cada una de cuyas piezas ha sido proporcionada por los distintos experimentos. Cada uno de ellos por separado no nos proporciona la visión completa del problema.
Si bien parece que las partículas convencionales están formadas por quarks, nadie ha podido aislar uno de ellos. Por su parte, los gluones son las partículas asociadas con las fuerzas entre quarks. El hecho de que no existan
libremente se debe a que sólo pueden hacerlo ante temperaturas y densidades extremadamente altas. Tales condiciones debieron existir durante unos momentos después del Big Bang, y es por ello que los teóricos predecían la existencia del plasma quark-gluon. Transcurridos estos instantes, quarks y gluones pasaron a
formar la materia que conocemos hoy. Los científicos del CERN, con sus experimentos, han dado visos de realidad a la teoría creando lo que ellos llaman un "Little Bang" (Pequeña Explosión).Información adicional en:
http://www.cern.ch/CERN/Announcements/2000/NewStateMatter
http://www.nbi.dk/na44/
http://na49info.cern.ch/
http://www.cern.ch/NA50/
http://www.lhep.unibe.ch/newmass/
http://www.cern.ch/WA97/
http://www.cern.ch/NA57/
http://www.cern.ch/WA98/Welcome.html