Pegamento cuántico: cómo la materia transforma el vacío exprés
Dentro de cada protón y neutrón bulle un trabajo invisible: los gluones, partículas portadoras de la interacción fuerte, pegan los quarks en un todo unificado. Este campo se puede comparar con bandas de goma que impiden que los quarks se separen. Pero, ¿qué ocurre con estas bandas cuando hay mucha materia, como en el interior de las estrellas de neutrones o en los primeros instantes tras el Big Bang?
Los físicos simularon en una red un mundo con dos "colores" de quarks (en lugar de tres, como en el nuestro) y aumentaron gradualmente la densidad de materia. Midieron la intensidad de los campos cromo-eléctrico y cromo-magnético, análogos de los campos eléctrico y magnético ordinarios, pero para la interacción fuerte. Cerca del límite esperado de la transición de fase, el campo se debilitó inesperadamente: la parte cromo-eléctrica cayó un 11%. Luego, a densidad aún mayor, el campo se recuperó e incluso superó los valores iniciales.
La diferencia entre los cuadrados de los campos cromo-eléctrico y cromo-magnético creció de forma monótona con la densidad. Esto es importante: esa combinación está relacionada con la energía del vacío y con las propiedades topológicas del campo. Los autores calibraron cuidadosamente cuatro métodos diferentes de "suavizado" del campo para asegurarse de que el resultado no dependiera del método. El punto de transición encontrado coincidió con la predicción teórica.
Este cálculo es un paso hacia la comprensión de cómo la materia a densidad extrema modifica el propio tejido de la interacción fuerte. En el mundo real, con tres colores de quarks, el panorama será más complejo, pero el principio probablemente sea el mismo: el campo no simplemente se "apaga", sino que pasa por una etapa de debilitamiento antes de reestructurarse.
Los gluones reciben su nombre del inglés glue, "pegamento": literalmente pegan los quarks dentro de protones y neutrones.