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Explican cómo se podría estudiar etapa temprana del Universo

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Colima, México, Redacción (30/04/2019).- Del universo se conoce que comenzó hace más de 13 mil millones de años y que el Bosón de Higgs es una de las partículas fundamentales para que se originara, pero ¿qué pasó después de esta gran explosión para darle vida? Los físicos nucleares tienen una idea de lo ocurrido en una diezmilésima fracción de segundo después del Big Bang: se trata del plasma de Quarks y Gluones.

Durante los Miércoles de Ciencia que organizan la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) y la Dirección General de Divulgación de la Ciencia de la Universidad de Colima, la profesora-investigadora María Elena Tejeda Yeomans explicó cómo el plasma de Quarks y Gluones es uno de los importantes “ladrillos” para la “construcción” del Universo.

Durante su conferencia “La sopa primigenia del Universo”, la académica de la Facultad de Ciencias compartió que, para crear el Universo donde habitamos y que se compone de Hidrógeno, Helio y otros elementos, se tuvieron que dar condiciones inusuales que permitieran la formación de átomos muy pequeños.

“Resulta –dijo– que para la formación del Universo hay varias etapas. Una se llama Inflación; en otra empieza a ser importante el Bosón de Higgs, y en la siguiente el Universo cambia y lo que se encuentra contenido es un plasma compuesto de Quarks y Gluones. Si se pudiera en un laboratorio someter a esta materia nuclear y crear plasma, esencialmente estaríamos tomando una muestra del Universo temprano”.

Dijo que este plasma de Quarks y Gluones es la descomposición del núcleo del átomo, “por lo que tenemos que analizar sus componentes más pequeños: protones y neutrones que se encuentran en su núcleo. Para ello, tendríamos que replicar este Big Bang en el laboratorio a nivel escala, es decir, si tomo los neutrones y protones de los átomos para someterlos a condiciones extremas de presión y temperatura, la materia nuclear empieza a derretirse, desbaratarse, formando un nuevo estado que se llama Quarks y Gluones. Este experimento nos permite ver una etapa del ‘Universo bebé’”, comentó.

La idea, añadió, “es contar con laboratorios donde se pueda tener un pedacito de ese universo temprano. Si fuera astrofísica, experimentaríamos en las estrellas de neutrones; el detalle es que no las podemos controlar, pero existe otra manera de estudiarlas: laboratorios que crean estas condiciones en las que podemos controlar estos pequeños Big Bangs. En éstos laboratorios colisionan partículas, como el Gran Colisionador de Hadrones del CERN, el Fermilab y el nuevo laboratorio Multi-Purpose Detector (MPD)”.

En este último, comentó Tejeda Yeomans, las universidades de Colima, de Sonora, Autónoma de Sinaloa, Benemérita Autónoma de Puebla, Nacional Autónoma de México y el CINVESTAV-Ciudad de México, forman parte del Grupo Mexicano en el experimento MPD-NICA (Nuclotron‐based Ion Collider fAcility) del Joint Institute for Nuclear Research (JINR) de la Federación Rusa, en el que, a través de colaboraciones, buscan características de este plasma para entender cómo se originó el Universo.

“Sabemos que el plasma fluye de manera perfecta en el sentido de que nada le estorba, tiene una fluidez ideal. Queremos entender por qué se requieren ciertos aspectos para que fluya sin viscosidad. Queremos construir el diagrama de fases para la materia nuclear. Sabemos que cuando sometemos el agua a diferentes temperaturas, cambia. ¿Qué pasaría entonces si el plasma se somete a distintas temperaturas? Una vez que tengamos información sobre estos experimentos, entenderemos las etapas tempranas del Universo”, explicó.

Estos experimentos, finalizó la investigadora, “no sólo abren la puerta para estudiar la Tierra primitiva sino para ir mucho más lejos: estudiar el universo como era cuando recién nació, a lo cual no tenemos acceso directo, sólo sabemos que una diezmilésima fracción de segundo después del Big Bang, el universo no era otra cosa más que este plasma”.

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