Datos del experimento CMS del LHC demuestran una inesperada correlación en las partículas producidas en la colisión.
Es este un efecto debido a la creación de un plasma de quarks y gluones, o se debe a nueva física?.
Una señal sutil e inesperada en los datos del acelerador LHC podría indicar que el acelerador es capaz de crear una "sopa caliente" de partículas llamada plasma de quarks y gluones.
El resultado es una sorpresa porque los físicos creían que la colisión de protones a estas energías no debían crear tal plasma. Evidencias del plasma de quarks y gluones han sido encontradas por el acelerador RHIC en USA, que hace colisionar iones de oro a velocidades relativistas.
Cuando dos protones colisionan a 7 TeV en el LHC, cientos de partículas pueden ser producidas y detectadas. Para entender que produjo tal colisión, los físicos buscan correlaciones en los ángulos de emisión de pares de partículas, que vuelan alejándose del punto de impacto.
Los investigadores usando el Compact Muon Solenoid (CMS) del LHC esperaban que el ángulo de correlación entre las partículas fuese cero, significando que el jet de partículas que deja el centro de la colisión esta apuntando en una dirección especifica. En cambio encontraron una correlación mas compleja, como se muestra en los gráficos que comparan una simulación numérica Monte Carlo con los datos reales:
La diferencia mayor se da en los eventos de alta multiplicidad, mientras que la coincidencia entre la simulación y los datos es mayor para eventos con "bias mínimo". Estos son eventos donde la colisión es casi rasante y hay pocas partículas producidas ("pocas pistas").
Esto indica que las partículas están correlacionadas de un modo no esperado. Se debe a alguna interacción desconocida entre las partículas cuando fueron creadas en la colisión?.
Algunos interpretan este resultado como una señal de la creación de un fluido denso de quarks y gluones: un plasma de quarks y gluones, que luego se condensa en hadrones que son detectados por el CMS.
En otras palabras el movimiento colectivo del plasma es transferido a las partículas creando la misteriosa correlación.
La otra posibilidad es que se deba a alguna correlación desconocida que señale nuevos efectos físicos. "Ahora necesitamos mas datos para analizar completamente que esta ocurriendo, y tomar nuestros primeros pasos en el vasto paisaje de la nueva física que esperamos que el LHC abrirá", dijo el vocero del CMS Guido Tonelli.
Conocer la naturaleza del plasma de quarks y gluones es de gran interés científico porque el Universo atravesó por una fase similar luego del Big Bang, mucho antes de la creación de los átomos. También es importante para entender la estructura de las estrellas de quarks y estrellas híbridas.
fuentes: Hamish Johnston, in physicsworld.com; CERN-LHC; paper CMS collaboration.
