Más rápido que un tornado, más veloz que la gigantesca tormenta que gira sobre Júpiter, es el vórtice de remolino más rápido del mundo, que los científicos han creado en una sopa primordial de partículas pegajosas destinadas a volver a crear el Big Bang.
Ilustración del plasma de quark-gluon creado en el Relativistic Heavy Ion Collider at Brookhaven National Laboratory. Crédito: Brookhaven National Laboratory
La sopa de partículas en remolino gira a velocidades que no se ajustan a tu cabeza, muchas veces más rápido que los contendientes más cercanos.
El remolino es el más rápido jamás grabado, mucho más rápido que el de la Gran Mancha Roja de Júpiter, una tormenta de remolino de gas.
También es más rápido que lo más rápido grabado anteriormente, un tipo superenfriado de nanogotitas de helio, según informaron los investigadores el 2 de agosto en la revista Nature.
Sin embargo, no esperes que este líquido de giro rápido gire las cabezas en cualquier momento pronto, ya que los vórtices se producen en un material llamado plasma quark-gluon que es tan pequeño que la firma de este giro sólo puede ser detectado por las partículas que produce.
"No podemos mirar el plasma quark-gluon;" está en la escala de un núcleo atómico ", dijo Michael Lisa, un físico de la Ohio State University, que trabaja en la colaboración del Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), que produjo los nuevos resultados.
Justo después del Big Bang, un estofado primordial caliente de partículas elementales llamadas quarks y gluones impregnó el universo primitivo.
Estas partículas elementales son los bloques de construcción de partículas más conocidas como protones y neutrones.
Este plasma quark-gluon tiene varias propiedades únicas.
En primer lugar, es un ardiente de 7 a 10 billones grados Fahrenheit (3,9 billones a 5,6 billones grados Celsius), es el fluido más caliente conocido.
Es también el fluido más denso y "casi perfecto" en que no se experimenta casi ninguna fricción, lo que significa que fluye muy fácilmente.
Para entender exactamente lo que sucedió en esos momentos después del Big Bang, los científicos han recreado esta sopa de partículas primordiales en un majadero de átomos en el RHIC, en el Brookhaven National Laboratory en Upton, Nueva York.
El RHIC rompe los núcleos de los átomos de oro juntos en casi la velocidad de la luz y luego utiliza detectores ultrasensibles para medir las partículas que vuelan fuera de la colisión.
En el nuevo estudio, el equipo analizó el vórtice de plasma Quark-Gluon, esencialmente una medida de su momento angular o, en términos coloquiales, lo rápido que gira.
Por supuesto, tenían un obstáculo único: el RHIC puede producir apenas una cantidad diminuta del material, y vive muy fugazmente, o cerca de 10 ^ menos 23 segundos.
Así que no hay manera de realmente "observar" este fluido en el sentido tradicional.
En cambio, los científicos buscan las firmas de su giro, basándose en las partículas emitidas por la sopa, dijo Lisa.
En promedio, las partículas dentro de un fluido giratorio deben tener giros que se alinean aproximadamente con el momento angular del fluido.
Midiendo cuánto las partículas que vienen de esta sopa que gira se desvían de su trayectoria prevista, el equipo podría calcular una estimación áspera para la vorágine del líquido, que mide el áspero movimiento que lo hace girar local.
En particular, las partículas conocidas como lambda baryons tienden a descomponerse más lentamente que otras partículas, como protones y neutrones, lo que significa que los detectores de RHIC le podrían rastrear más fácilmente sus caminos antes de desaparecer.
Resulta que la vorágine en el plasma gluon hace que el movimiento de giro dentro de un tornado parezca un día tranquilo en el parque.
La comprensión de la estructura del flujo del flúido en el plasma podría revelar la penetración en la fuerza nuclear fuerte, que ata los átomos juntos, dijeron los investigadores dijeron.
Varias teorías de partículas en competencia hacen predicciones sobre el remolino que eventualmente podrían compararse con estos resultados experimentales.
Sin embargo, los científicos todavía saben muy poco sobre las propiedades remolino del plasma para hacer conclusiones definitivas.
"Es demasiado pronto para decir si nos enseña algo fundamental", dijo Lisa.