¿Alguna vez has oído hablar de los magnetares? Estos son un tipo exótico de estrella de neutrones cuyo campo magnético es aproximadamente un billón de veces más fuerte que el de la Tierra. Para ponerlo en perspectiva, si estuvieras a menos de 1.000 kilómetros de un magnetar, tu cuerpo sería completamente destruido debido a la inmensa fuerza de su campo magnético, que podría arrancar electrones de tus átomos y transformarte en una nube de iones. 🪐
Recientemente, los científicos han descubierto que en nuestro planeta existen áreas donde se producen destellos de magnetismo tan poderosos que los magnetares parecen débiles en comparación. ¿Cómo es esto posible? La respuesta no es simple, ya que está relacionada con investigaciones llevadas a cabo en el Laboratorio Nacional de Brookhaven en EE. UU., específicamente en su Colisionador Relativista de Iones Pesados (RHIC).
Después de realizar colisiones de núcleos de varios iones pesados en este acelerador, los físicos del Brookhaven Lab han encontrado evidencias de campos magnéticos sin precedentes. Al medir el movimiento de partículas extremadamente pequeñas, como quarks (los componentes fundamentales de toda la materia visible) y gluones (el “pegamento” que mantiene unidos a los quarks), los científicos están adquiriendo nuevos conocimientos sobre la estructura interna de los átomos.
Los científicos pueden rastrear las trayectorias de las partículas que emergen de colisiones de iones pesados en el RHIC. (Créditos: Roger Stoutenburgh y Jen Abramowitz/Laboratorio Nacional de Brookhaven)
Los expertos han logrado crear un nuevo método para estudiar la conductividad eléctrica de este plasma de quarks y gluones (QGP), un estado en el que estas partículas se liberan al colisionar protones y neutrones. Para lograr esto, se necesitaba un campo magnético extremadamente potente que se generó a partir de colisiones descentradas de núcleos atómicos pesados, en particular de oro.
El potente campo magnético inducido durante la colisión genera una corriente eléctrica en los quarks y gluones que son “liberados” de protones y neutrones. Este avance permitirá a los científicos comprender mejor las propiedades fundamentales que constituyen la materia y, por ende, el universo.
El físico Diyu Shen, miembro del equipo de investigación, comentó que esta es la primera medición de cómo interactúa el campo magnético con el plasma de quarks y gluones. A través de la observación de los patrones de desviación de partículas cargadas, el equipo ha logrado vincular estos movimientos a la existencia de estos potentes campos magnéticos. Esto proporciona pruebas directas que, hasta ahora, habían permanecido en el ámbito de la teoría.
Las colisiones de iones pesados generan un campo electromagnético extremadamente potente. (Créditos: Tiffany Bowman y Jen Abramowitz/Laboratorio Nacional de Brookhaven)
El equipo de Brookhaven está cada vez más cerca de entender cómo estos campos magnéticos influyen en el plasma de quarks y gluones. Estos descubrimientos no solo contribuyen a la física de partículas, sino que también puede que alteren nuestra comprensión del origen de la materia y su comportamiento en diferentes condiciones.
- Cada «sabor» de quark tiene su correspondiente antiquark, que tiene la misma masa y energía pero carga opuesta.
- Los quarks y antiquarks tienen una vida muy corta, pero cuanto más se comprenda su comportamiento, más se entendereán los mecanismos de construcción de la materia en el universo.
- Las colisiones de iones pesados crean campos magnéticos tan fuertes que se estiman en 1018 gauss, superando considerablemente a las estrellas de neutrones, que tienen campos del orden de 1014 gauss.
En resumen, los científicos están explorando un nuevo horizonte en la física que podría revolucionar la forma en que entendemos tanto la estructura de la materia como los fenómenos que ocurren en el universo. El potencial de los descubrimientos en este ámbito es solo el comienzo de una nueva era de exploración científica. 🌌
