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Un grupo de científicos de la Universidad de Copenhague ha dado un paso relevante para responder una de las preguntas fundamentales de la ciencia: qué sucedió en los primeros instantes del universo después del Big Bang. Según un estudio difundido por la reconocida revista Physical Review Letters, los investigadores lograron recrear la materia primordial que ocupaba el universo durante su primera fracción de segundo, específicamente en la millonésima de segundo posterior al evento que dio origen a todo.
Para conseguir este avance, los científicos emplearon las instalaciones del Consejo Europeo para la Investigación Nuclear, conocido por su sigla inglesa CERN, donde hicieron colisionar núcleos atómicos a velocidades cercanas a la de la luz. Gracias a ese proceso, pudieron formar pequeñas gotas de la materia que existió en los albores del universo, compuesta por plasma de quarks y gluones. Esta sustancia es considerada la forma más básica y original de la materia tal como la conocemos, y representa el estado primordial previo a que se formaran partículas más complejas.
Hasta la fecha, el consenso científico era que la creación del plasma de quarks y gluones solo resultaba posible a través del choque de núcleos atómicos muy pesados, como el plomo. Sin embargo, de acuerdo con los hallazgos reportados por el equipo en la Universidad de Copenhague, ahora se ha conseguido generar esa misma materia usando núcleos mucho más pequeños. Esto permite redefinir los límites de tamaño necesario para que surja este estado extremo de la materia.
De acuerdo con You Zhou, profesor asociado de la Universidad de Copenhague y líder del experimento, citado en una nota de prensa, este avance aporta información esencial sobre las condiciones fundamentales que permiten comprender cómo la materia pasa a ese estado extremo. Zhou explicó: "Esperemos que esto nos ayude a comprender mejor cómo se comportó el plasma durante los primeros instantes del Universo, y cómo evolucionó posteriormente hasta convertirse en las formas de materia que componen todo lo que nos rodea".
El plasma de quarks y gluones, a medida que el universo primigenio se expandía y enfriaba, permitió que los quarks y los gluones se unieran para formar protones y neutrones. Estos a su vez formaron los núcleos de los átomos, dando lugar —con el tiempo— a la materia común, de la cual están compuestas las estrellas, los planetas y los seres humanos.
Este artículo fue curado con apoyo de inteligencia artificial.
¿Qué es el plasma de quarks y gluones que existió tras el Big Bang?
El plasma de quarks y gluones es una forma de materia compuesta por partículas elementales llamadas quarks y gluones, que estuvieron presentes en el universo poco después del Big Bang. Según el estudio de la Universidad de Copenhague publicado en Physical Review Letters, este plasma representa el estado más simple y original de la materia, y existió durante una fracción de segundo antes que en el universo aparecieran protones, neutrones y átomos.
¿Cómo recrearon científicos el estado primordial de la materia en el CERN?
De acuerdo con lo publicado por la Universidad de Copenhague y reportado en Physical Review Letters, los científicos colisionaron núcleos atómicos a velocidades cercanas a la de la luz en instalaciones del CERN. Con esta técnica, lograron formar pequeñas gotas del plasma de quarks y gluones, emulando así la materia que predominaba en los primeros instantes tras el Big Bang, incluso utilizando núcleos mucho más pequeños que los empleos previos.
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