Las propiedades de los fotones revelan secretos de los estados nucleares extremos
(NC&T) Usando el Colisionador de Iones Pesados Relativistas (RHIC) del Laboratorio Nacional de Brookhaven, el físico Stefan Bathe ha medido las características de los fotones con el propósito de averiguar datos sobre la temperatura y la densidad en una colisión nuclear.
El RHIC es un complejo destinado a la investigación científica mundial de calidad, usado por cientos de físicos de todo el mundo para estudiar cómo era el universo en los primeros momentos después de su creación. En el RHIC, dos haces de iones de oro se hacen chocar en una colisión subatómica. Lo que los físicos aprenden de estas colisiones puede ayudarnos a entender mejor por qué el mundo físico funciona de la manera en que lo hace, desde las partículas subatómicas más pequeñas a las estrellas más grandes.
Trabajando con el detector PHENIX, Bathe ha estudiado colisiones entre átomos de oro, deuterio y oro, y de protones con protones, para poner a prueba la teoría de la cromodinámica cuántica, la teoría de la fuerza fuerte que mantiene unidos a protones y neutrones en el núcleo atómico. "Si bien las colisiones entre átomos de oro son las más interesantes, también tenemos que entender los sistemas más simples, con menos partículas. Queremos comprender las interacciones fuertes entre los quarks y los gluones, que son los componentes de los protones y los neutrones. En una colisión entre núcleos, todos ellos se rompen, produciendo miles de partículas.
La inmensa mayoría de las partículas liberadas en una colisión nuclear interaccionan fuertemente con el medio nuclear y pierden grandes cantidades de energía. Cuánta energía pierdan, revela información sobre el medio. Estudiando el espectro de energía de fotones directos, Bathe y sus colegas han sido capaces de determinar la temperatura y densidad de la materia, lo que a su vez revela la fase de la colisión.
 | | Stefan Bathe y el detector PHENIX, en el RHIC. (Foto: BNL) |
El detector desvelará a los científicos la energía y la posición donde un fotón impacta en él. De la energía y la posición, los investigadores consiguen un espectro de distribución de energía, cuya pendiente les dice la temperatura. Si conocen la temperatura y la densidad, conocen la fase de la materia.
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