Cuando dos núcleos pesados chocan en un acelerador, nace una diminuta bola de fuego de plasma de quarks y gluones (un estado especial de la materia en el que los quarks y los gluones no están confinados dentro de las partículas). Esta se expande y se enfría, y las partículas que emergen a menudo resultan "giradas": sus espines se alinean a lo largo de la dirección del haz. Los físicos llaman a esto polarización longitudinal. Durante mucho tiempo se pensó que todo se debía a los remolinos del plasma: su rotación se transmite al espín, como el agua hace girar una astilla en un torbellino.

Pero los cálculos daban un signo de polarización distinto al observado en el experimento. Los autores del nuevo trabajo tomaron una solución exacta para la expansión del plasma — el flujo de Gubser con una pequeña perturbación — y calcularon analíticamente la contribución de dos efectos: el vórtice térmico (rotación) y el cizallamiento térmico (las capas de plasma se deslizan unas sobre otras). Resultó que estas contribuciones son casi iguales en magnitud, pero de signo opuesto. El vórtice da un signo positivo, el cizallamiento uno negativo, y juntos casi se anulan. El residuo determina la polarización final.

Un matiz importante: el resultado depende de qué dirección se tome como referencia al medir el espín. Si se usa la velocidad de la propia partícula, el signo correcto solo se obtiene para partículas lentas. Si, en cambio, se fija el eje a lo largo del tiempo de laboratorio, el signo coincide con el experimento en un amplio rango de velocidades. Y en la formulación donde el eje es perpendicular a la superficie de congelación del plasma, el vórtice y el cizallamiento se anulan por completo. Los autores mostraron una regularidad general: en el orden principal, la polarización no está determinada por la aceleración, sino por otros efectos — y estos pueden ser notables incluso con un fuerte flujo elíptico.