El Universo inicial era líquido

En sus primeros momentos el Universo era líquido y no gaseoso, según han comprobado científicos del Colisionador de Iones Relativamente Pesados (RHIC) del Brookhaven National Laboratory en Upton, Nueva York, que explica el descubrimiento en un comunicado. Asimismo, señala que el trabajo será publicado en Nuclear Physics A, si bien un Informe Especial fue presentado el mes pasado en la asamblea de la American Physical Society (Tampa, Florida).

Este equipo de científicos reprodujo en laboratorio la sopa primigenia que dio origen a todo lo creado, hace 13.700 millones de años. Después de cinco años de intensa búsqueda del plasma de cuarks-gluón, que se cree que llenaba nuestro Universo en los primeros microsegundos de su existencia, para sorpresa de todos este plasma parece ser un líquido y no el esperado gas caliente.

En el primer millonésimo de segundo después del Big Bang, los átomos aún no existían. Los principales componentes de los átomos, los protones y los neutrones, tampoco estaban. Los flujos de materia ardiente que se dispersaron en todas las direcciones en las primeras pocas fracciones de segundo de existencia del Universo, contenían una mezcla de quarks y gluones libres, llamada plasma de quark-gluon.

Materia y plasma

Más tarde, cuando el Universo se enfrió y se volvió menos denso, los quarks y gluones se "organizaron" en varias combinaciones que crearon partículas más complejas, tales como los protones y los neutrones. Desde entonces, en realidad, los quarks o los gluones no han existido como partículas libres en el universo.

Tal como explica al respecto el Weizmann Institute of Science en un comunicado, desde hace años, los científicos que estudian las propiedades físicas únicas del plasma de quark-gluon han tratado de recrear esta materia primordial usando un acelerador, llamado RHIC, construido especialmente para este propósito en el Laboratorio Nacional Brookhaven. Este acelerador crea dos rayos de iones de oro y los acelera uno hacia el otro causando un choque frontal.

El poder de los choques transforma parte de la energía kinética de los rayos en calor, mientras que la otra parte de la energía se transforma en varias partículas. La primera etapa en la creación de esas nuevas partículas, como la primera etapa de la creación de materia en el Big Bang, se supone que es la primera etapa del plasma de quark-gluon.

Uno de los sistemas para identificar el plasma de quark-gluon es observar el comportamiento de las partículas que entran en el plasma. Cuando un quark solo se propaga a través de materia ordinaria (que contiene protones y neutrones) emite radiación que de alguna manera hace más lento su progreso. En contraste, cuando entra en un medio muy denso como el plasma de quark-gluon, se hará mucho más lento. Este es precisamente el fenómeno que ha sido observado y analizado recientemente en el experimento.

Tan caliente como el corazón del Sol

La revista Science señala al respecto que, al igual que el gas que los científicos esperaban encontrar, el líquido inicial era extremadamente denso y caliente, más de 150.000 veces tan caliente como el corazón del Sol, y 100 veces tan denso que el núcleo atómico ordinario.

Lo sorprendente es que la interacción entre los cuarks y los gluones es mucho más fuerte de lo que la gente esperaba , señaló Dmitri Kharzeev, un físico teórico en Brookhaven, a la revista Nature. La fuerza de esta unión mantiene a la mezcla licuada a pesar de su increíble temperatura. Es tan fluida como el agua en un vaso , añade Kharzeev.

El descubrimiento puede ayudar a explicar por qué las partes más profundas del Universo se ven similares, no importa hacia donde miren los astrónomos, dice Kharzeev. Si el líquido primordial hubiese sido viscoso como la miel, el Universo se habría vuelto más grumoso, explica. Podemos estar seguros de que esto cambiará nuestra visión del Universo original , dice.

Adiós al gas original

Hasta ahora se creía que la materia que apareció en primer lugar en el Universo era un gas extraño cuyos componentes más tarde se concretaron en la materia más ordinaria, compuesta por átomos. Por lo menos, esa era la creencia. Ahora, el descubrimiento del posible líquido (que no gas) primigenio podría influir en los modelos cosmológicos que intentan describir la evolución del Universo.

Los especialistas aguardan ahora futuros experimentos que determinen las propiedades específicas del recién descubierto estado líquido, tales como viscosidad, temperatura, capacidad de calor, etc.

El experimento ha sido conducido por 460 físicos de 57 instituciones de investigación en 12 países y ha reunido a físicos de Brasil, China, Francia, Alemania, Hungría, India, Israel, Japón, Corea del Sur, Rusia, Suecia y Estados Unidos.