Este fenómeno alucinante nos puede dar grandes pistas para descubrir los orígenes del Universo
Los quarks top detectados por primera vez en el CERN en colisiones protón-plomo permiten entender mejor cómo se formó el universo en sus primeros instantes
La física de partículas acaba de conseguir uno de esos avances que parecían lejanos. Por primera vez se han detectado pares de quarks top en colisiones entre protones y núcleos de plomo, gracias al experimento ATLAS del CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear ubicada en la frontera entre Francia y Suiza.
Según revela un estudio conducido por la Universidad Cornell, este hallazgo permite entender mejor cómo interactúa la materia en condiciones extremas similares a las que existieron poco después del nacimiento del universo, abriendo una ventana única a los primeros instantes tras el Big Bang.
La clave está en los quarks más pesados del universo
Los físicos analizaron datos de colisiones a energías de 8,16 teraelectronvoltios, centrándose en los quarks top, las partículas elementales más masivas conocidas. Estos quarks son aproximadamente 175 veces más pesados que un protón, convirtiéndolos en herramientas ideales para estudiar fenómenos a distancias extraordinariamente pequeñas.
El equipo empleó dos métodos complementarios: uno buscaba eventos con un leptón y al menos cuatro jets, mientras que el otro identificaba dos leptones junto con varios jets específicos. Los resultados alcanzaron las 5 desviaciones estándar, el nivel que los físicos exigen para considerar válido un descubrimiento.
Estas observaciones resultan fundamentales para comprender cómo se distribuyen las partículas dentro de los núcleos atómicos, conocimiento que tiene conexión directa con las teorías que proponen que nuestro universo podría haberse formado dentro de un agujero negro de otro universo.
Las mediciones precisas realizadas por el equipo indican que la producción de quarks top en colisiones protón-plomo es completamente consistente con las predicciones teóricas sobre el comportamiento de la materia nuclear en condiciones extremas, validando modelos que llevan décadas desarrollándose.
El hallazgo permite estudiar cómo se comporta la materia en condiciones extremas de energía. No es para menos, ya que estas condiciones son muy parecidas a las de los primeros instantes del universo. Los físicos llevan décadas intentando recrear fenómenos como las cicatrices cósmicas del Big Bang que se han identificado recientemente.
¿Y qué son exactamente estos quarks top? Se trata de una de las seis variedades de quarks que conocemos, las partículas fundamentales que forman los protones y neutrones. Son extraordinariamente pesados, lo que los convierte en detectores naturales de fenómenos subatómicos. Con ellos podríamos entender mejor cómo se formó nuestro Sistema Solar o qué son esos extraños puntos rojos que hemos encontrado en el espacio.
Al final, el CERN ha vuelto a demostrar que su máquina no tiene techo. Si hace años buscábamos el bosón de Higgs, ahora vemos cómo este gigantesco tubo subterráneo nos permite mirar hacia los primeros instantes del universo. Como guinda del pastel, estos datos podrían tener implicaciones en campos tan diversos como el origen de la vida en la Tierra, que algunos científicos creen que llegó desde el espacio.