Estudian en Valencia una partícula clave en la formación del Universo

El público podrá ver cómo una partícula clave en la formación del Universo se transforma en plasma de quark-gluón, gracias a un nuevo experimento realizado por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN.

La colisión masiva protón-protón permitirá a los físicos estudiar el plasma de quark-gluón.

Probablemente haya oído hablar del Big Bang, y puede que sepa que se trataba de un estado de materia muy caliente y denso. Pero, ¿qué significa esto exactamente?

Imagine por un momento que se encuentra en una habitación con una temperatura de unos 300 grados Celsius (o 572 grados Fahrenheit) pero sin aire. Lo único que hay en la habitación es una bola de hierro que pesa 10 kilogramos (22 libras). No puedes ver nada porque no hay luz en absoluto: la bola no brilla de ninguna manera. Esto sería como nuestro universo antes de que existieran las estrellas: no había luz visible procedente de ninguna parte, así que todo debía tener una temperatura extremadamente alta.

Es difícil imaginar la cantidad de energía que debe haber en un entorno tan increíblemente caliente. Los átomos aún no estaban formados: sólo eran colecciones de protones, neutrones, electrones y fotones que volaban frenéticamente a velocidades increíbles.

Este plasma es uno de los cuatro estados fundamentales de la materia.

En física de partículas, el plasma de quarks y gluones es uno de los cuatro estados fundamentales de la materia. Es el estado más energético de la materia, producido en colisiones de alta energía.

Permite entender cómo se creó la materia tras el Big Bang.

El universo comenzó con un Big Bang, y luego los quarks, gluones y otras partículas elementales se unieron para formar protones y neutrones. Cuando estos dos tipos de partículas colisionaron, crearon un estado de la materia conocido como plasma, uno de los cuatro estados fundamentales de la materia.

No es posible crear este plasma aquí en la Tierra porque no tenemos energía suficiente para tales experimentos (sólo los aceleradores de alta energía permiten estudiar este tipo de plasma).

Actualmente no es posible crear esta materia aquí en la Tierra.

La existencia de esta materia se ha postulado durante muchas décadas, pero hasta ahora permanecía sin detectar. Gracias a un experimento realizado por investigadores de la Universitat de València (UV) y del Instituto de Investigación Nuclear de Francia (INFN), los científicos han descubierto que existen partículas similares a las detectadas en el fondo cósmico de microondas (CMB), que es una radiación remanente del Big Bang que llenó todo el espacio cuando se expandió tras su explosión inicial.

El estudio, titulado «Discovery of primordial black holes at high mass» (Descubrimiento de agujeros negros primordiales de gran masa), se ha publicado recientemente en Physical Review Letters, una de las revistas fundamentales de física.

Para crearla es necesario utilizar aceleradores de alta energía como el LHC del CERN.

El LHC es un acelerador de partículas utilizado para crear colisiones de alta energía. El LHC se encuentra en el laboratorio del CERN, en Suiza, que es una organización internacional que investiga la física de partículas y la física nuclear. El LHC del CERN es el mayor acelerador de partículas del mundo, con un anillo de 27 kilómetros de imanes superconductores que producen una fuerza de campo magnético 100.000 veces mayor que la de la Tierra.

Cuando se aprieta la materia para que sea cada vez más densa, se llega al punto de formar quarks (los bloques de construcción de los protones) y gluones (las partículas de fuerza). Al hacer chocar dos haces de protones a muy alta velocidad en un túnel subterráneo (a temperaturas cercanas al cero absoluto), los investigadores pueden estudiar cómo ocurrió esto justo después del Big Bang, hace 13.000 millones de años.

Este proceso puede ayudarnos a entender mejor los orígenes de nuestro Universo.

El estudio del plasma de quarks-gluones puede ayudarnos a comprender mejor los orígenes de nuestro Universo. Se trata de un estado fundamental de la materia que no es posible crear en la Tierra, por lo que debe estudiarse con aceleradores de partículas como el LHC del CERN.

Este descubrimiento ha sido realizado por físicos de diferentes grupos de investigación europeos que trabajan juntos en Valencia (España), apoyados por colegas de otras instituciones de todo el mundo.

Conclusión

Al final de esta entrada del blog, esperamos que hayas aprendido más sobre la colisión protón-protón. Esta partícula es clave para entender cómo se formó nuestro Universo y tenemos la suerte de tener la oportunidad de explorarla más a fondo con el LHC del CERN. Puede que no sea posible crear esta materia aquí en la Tierra, pero estudiarla nos permitirá comprender mejor sus propiedades

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