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Descubrimiento de experimento ALICE en Gran Colisionador de Hadrones

“El experimento ALICE del Gran Colisionador de Hadrones anunció el descubrimiento de la presencia de un plasma de quarks y gluones en la colisión de protones contra protones”.

Por: Redaccion 20 Mayo 2017 08:42

Por Gerardo Herrera Corral para: tiempo.com.mx

ALICE es uno de los experimentos del acelerador de partículas Gran Colisionador de Hadrones del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares, - CERN -, en Ginebra, Suiza. México participa en este proyecto desde hace veintidós años.

Un grupo de investigadores de diferentes instituciones de nuestro país diseño, construyó y opera tres de los diecinueve dispositivos que conforman al experimento ALICE.

El experimento estudia de manera específica el choque de iones de plomo a la más alta energía jamás lograda.

Los iones de plomo son átomos de plomo desprovistos de sus electrones, es decir, son núcleos atómicos de este elemento pesado. Cuando los iones se encuentran frente a frente a velocidades cercanas a la luz, la materia de protones y neutrones que los componen se comprime generando una región de muy alta temperatura y muy alta densidad. Estas condiciones físicas son muy parecidas a las que tenía el Universo cuando apenas habían transcurrido unos microsegundos después de la Gran Explosión que le dio origen. En ese entonces la materia formaba un medio denso y caliente.

El Universo temprano era una sopa hecha de las partículas elementales que conocemos como quarks y gluones. Esta materia primordial es recreada en el laboratorio de manera controlada al momento de la colisión de los iones de plomo y el experimento ALICE ha venido estudiando este plasma desde que el proyecto inicio en 2009 - 2010.

Sin embargo, los que participamos en ALICE no esperábamos que esta sopa, tan similar a la que dio origen al Universo, apareciera también en el choque de protones contra protones. Esto es lo que ALICE acaba de observar y que anunció en fecha reciente a través de un artículo publicado en la prestigiada revista científica Nature.

Los especialistas en estos estudios, sabemos que el plasma de quarks y gluones hace acto de aparición en el choque de protones cuando observamos algunas señales que lo delatan. Una de estas es el aumento en la producción de un cierto tipo de partículas. Y es que cuando los protones colisionan, de manera normal se producen partículas de diferentes tipos que vuelan en todas direcciones. Las partículas más abundantes son aquellas que están hechas de los quarks más ligeros conocidos con el nombre de quark “arriba” y quark “abajo”. Cuando en un choque dado se producen muchas partículas que contienen al quark más pesado llamado “extraño” entonces tenemos razones para pensar que ahí apareció el plasma de quarks y gluones por un instante. Esto es lo que fue observado en días pasados. Este fenómeno era conocido y medido en el choque de iones de plomo pero en la colisión de protones.

Los modelos teóricos de la producción de partículas no predicen que esto vaya a ocurrir por lo que será necesario entender mejor los mecanismos de la colisión. Por otro lado el descubrimiento abre la posibilidad de estudiar a la sopa primordial en un sistema más sencillo que el que se obtiene al hacer chocar iones pesados.



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El autor es Doctor en Ciencias por la Universidad de Dortmund, Alemania e investigador del Departamento de Física de CINVESTAV, donde actualmente funge como Secretario Académico.

https://www.facebook.com/gerardo.herreracorral




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