Científicos de la Universidad de Copenhague han investigado lo que sucedió con un tipo específico de plasma, la primera materia presente en el universo, durante el primer microsegundo del Big Bang. Así lo explica un comunicado de la universidad.
El modelo cosmológico generalmente aceptado del Big Bang asume que el universo comenzó a expandirse a partir de lo que se conoce como una singularidad, es decir un punto de compresión de materia infinitamente densa y caliente. Hace unos 14.000 millones de años este punto se expandió radicalmente en un proceso llamado Big Bang.
Aunque se sabe que esta rápida expansión creó partículas, átomos, estrellas, galaxias y la vida como tal como la conocemos hoy en día, los detalles del proceso aún se desconocen. Ahora un nuevo estudio publicado en la revista Physics Letters B arroja luz sobre los primeros instantes del origen del universo. En particular, los científicos se centraron en la sustancia denominada plasma de quarks-gluones, que era la única materia que existía en el primer microsegundo después del Big Bang.
“En primer lugar, el plasma compuesto de quarks y gluones se separó por la expansión a muy altas temperaturas del universo. Luego, las partículas de quark se transformaron en los llamados hadrones. Un hadrón con tres quarks produce un protón, que es parte de los núcleos atómicos. Estos núcleos son los bloques de construcción que constituyen la Tierra, a nosotros mismos y el universo que nos rodea”, explica You Zhou, profesor asociado del Instituto Niels Bohr, de la Universidad de Copenhague.
Así, el plasma de quarks y gluones persistió los primeros 0,000001 segundos del Big Bang, después de lo cual desapareció debido a la expansión.
Los científicos pudieron reproducir los primeros momentos de la formación del universo en el Gran Colisionador de Hadrones, que aplastó los iones de plasma a una velocidad cercana a la luz, lo que permitió a los científicos ver cómo el plasma de quarks y gluones se convertía en núcleos atómicos.
Los investigadores también desarrollaron un algoritmo capaz de analizar la expansión colectiva del mayor número de partículas producidas al mismo tiempo hasta la fecha. Gracias a ello, fue posible demostrar que el plasma de quarks y gluones se encontraba originalmente en estado líquido y que solo con el tiempo cambió a estado gaseoso, algo “bastante sorprendente y diferente de cualquier otra materia que conocemos y de lo que hubiéramos esperado”, señala el comunicado.
Este pequeño descubrimiento nos permite acercarnos a la solución de los fenómenos ocurridos durante el Big Bang y el desarrollo del universo. “Nos ha llevado unos 20 años descubrir que el plasma de quarks y gluones era fluido antes de convertirse en hadrones y los componentes básicos de la vida. Por lo tanto, nuestro nuevo conocimiento sobre el comportamiento siempre cambiante del plasma es un gran avance”, recalca Zhou.