En el laboratorio de Brookhaven, en Long Island, los físicos registraron una señal inesperada en los datos de colisiones de iones pesados. El experimento STAR en el acelerador RHIC mostró una brusca disminución de las fluctuaciones del impulso transversal de las partículas a una determinada energía. Esta señal podría indicar una transición de fase en la materia nuclear ultradensa, similar a la que ocurrió en los primeros instantes después del Big Bang.
En los albores del universo, el espacio era demasiado caliente y denso para que existieran átomos. Los protones y los neutrones aún no habían llegado a formarse, y la materia era una «sopa» de quarks y gluones que fluía libremente: el plasma de quarks y gluones. A medida que el cosmos se expandía, la temperatura descendía, los gluones «pegaban» los quarks formando protones y neutrones, y el plasma se transformaba en materia nuclear ordinaria. Fue una auténtica transición de fase, semejante a la congelación del agua, pero a escala de las partículas fundamentales.
El acelerador RHIC recrea esas condiciones durante fracciones de segundo, acelerando iones de oro casi hasta la velocidad de la luz. Los nuevos datos de STAR revelaron un «valle» en las oscilaciones del impulso de las partículas precisamente en la región de energías donde se espera el punto crítico de la transición de fase. Los científicos lo califican de posible indicio de que la transición existe realmente y depende de la densidad y la temperatura.
El descubrimiento es importante no solo para la cosmología. Comprender el comportamiento de la materia a densidades extremas ayudará a entender qué ocurre en el interior de las estrellas de neutrones, donde toda la masa de la estrella está comprimida hasta el tamaño de una ciudad pequeña. De ello depende, por ejemplo, la velocidad del sonido en su núcleo y el umbral de colapso hacia un agujero negro.
Sin embargo, por ahora la señal sigue siendo solo una insinuación. Explicaciones alternativas la vinculan con un cambio en la composición de las partículas a distintas energías de colisión. Los científicos planean analizar los datos restantes del RHIC, que cesó su actividad en el año 2026, para confirmar o refutar el hallazgo.
Si el punto crítico se establece de manera fiable, ello abrirá una nueva perspectiva sobre la evolución de la materia desde los primeros microsegundos del universo hasta los objetos más densos del cosmos.
