La materia surgió en una sopa a cuatro billones de grados

Hace 13.700 millones de años, cuando todo lo conocido comenzaba a existir un instante después del Big Bang, la materia echó un pulso con la antimateria. Ambos ejércitos estaban en igualdad de fuerzas, y cada vez que un soldado chocaba con otro del bando rival se aniquilaban mutuamente, dejando un huidizo rastro de energía. Si el empate hubiera persistido, usted no existiría. Pero, no se sabe cómo, ganó la materia, que acabó formando los átomos, las estrellas, los seres humanos y casi todo cuanto pulula por el universo.

Un grupo de científicos del Laboratorio Nacional de Brookhaven (EEUU) acaba de dar un pequeño paso para explicar qué ocurrió en aquella batalla, la más decisiva de la historia. Los investigadores han hecho colisionar partículas de oro a una velocidad cercana a la de la luz en el Acelerador Relativista de Iones Pesados, un anillo subterráneo de cuatro kilómetros de circunferencia localizado cerca de Nueva York. El resultado de este brutal choque fue una sopa de materia a cuatro billones de grados, la temperatura más alta jamás alcanzada en un laboratorio.

Mientras en Nueva York se ponían el abrigo, a unos pocos kilómetros los científicos habían conseguido subir el termómetro a una cifra 250.000 veces más tórrida que en el núcleo del Sol. Los cuatro billones de grados convirtieron los protones y los neutrones del oro en un caldo, conocido como plasma de quarks-gluones, en el que los fideos eran los ladrillos básicos de la materia. Hace 13.700 millones de años, y tan sólo durante unos microsegundos -un periodo de tiempo miles de veces más corto que un parpadeo-, esta sopa inundó por completo el universo. Un santiamén después, el caldo de quarks y gluones se enfrió y condensó, formando los protones y neutrones que componen toda la materia conocida.

Los cuatro billones de grados convirtieron los protones y los neutrones del oro en un caldo

Los científicos de Brookhaven sólo han conseguido reproducir la receta del universo primigenio durante un tiempo mucho menor a una trillonésima de segundo. Pero ha sido suficiente. El estudio de las miles de partículas emitidas durante aquel instante, que se publicará en la revista Physycal Review Letters, sugiere que en el interior de esta sopa abrasadora se formaron "burbujas", unas zonas en las que los quarks y los gluones desobedecieron algunas leyes de la física. En estas pompas, los ingredientes básicos de la materia violaron la paridad, según la cual el universo debería comportarse de la misma manera que su imagen en un espejo. "Esta observación es verdaderamente intrigante", cree Steven Vigdor, director asociado del Laboratorio de Física de Partículas de Brookhaven.

Pero los científicos han visto algo más intrigante aún en el anillo subterráneo cercano a Nueva York. Uno de los detectores del acelerador, el STAR, una máquina gigante de 1.200 toneladas, ha captado posibles indicios de que en las burbujas de la sopa también surgió una violación de la simetría materia-antimateria que explicaría por qué la primera se impuso en su duelo contra la segunda.

El delegado científico de España en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), Carlos Pajares, recibe con cautela el nuevo estudio de sus colegas estadounidenses. "Es la primera vez que se detecta experimentalmente la violación de la paridad, pero el conjunto de las observaciones es insuficiente para explicar por qué en el universo hay mucha más materia que antimateria", opina. A juicio de Pajares, el enigma podría resolverse en unos 18 meses, cuando los científicos del Gran Colisionador de Hadrones, el gigantesco acelerador de partículas situado cerca de Ginebra (Suiza), provoquen colisiones de plomo contra plomo. "Allí se podrá ver mucho mejor", vaticina el físico.