El plasma de quarks y gluones acelera hasta 500 MeV en el borde

Científicos han cartografiado la aceleración dentro del plasma de quarks y gluones, un estado de materia ultra caliente creado en colisiones de partículas, revelando que alcanza niveles extremos en el borde de la bola de fuego. Los hallazgos, reportados el 3 de agosto de 2026, sugieren que la aceleración podría actuar como un nuevo parámetro de control para la materia gobernada por la fuerza fuerte.

La investigación, liderada por los físicos de la Universidad de Fudan Yu-Gang Ma y Xu-Guang Huang, combinó los modelos de transporte de partículas AMPT y UrQMD con un método de suavizado gaussiano para transformar las distribuciones de partículas en campos de fluido continuos. Esto permitió al equipo rastrear la aceleración en energías de colisión desde 3.5 GeV hasta 2.76 TeV.

Según el estudio, la aceleración propia máxima alcanza varios cientos de MeV tanto a bajas como a altas energías, con la aceleración transversal más fuerte apuntando hacia afuera cerca del límite de la bola de fuego. El borde se convierte en un punto caliente de aceleración porque la presión cae rápidamente mientras que la densidad de entalpía permanece baja, reforzando el efecto mediante la ecuación de Euler relativista.

A energías de colisión más bajas, la detención nuclear causa una desaceleración de hasta unos 500 MeV, mientras que a energías ultrarelativistas, los núcleos se atraviesan tan rápidamente que generan pulsos de aceleración breves e intensos. Debido a que la aceleración más potente se concentra a lo largo del borde, el efecto general cambia solo ligeramente entre colisiones frontales y anguladas.

El profesor Huang declaró que la aceleración no es simplemente un detalle cinemático, sino que puede actuar como un parámetro de control termodinámico de la materia QCD. A través del efecto Unruh, una aceleración de varios cientos de MeV podría asemejarse a temperaturas cercanas a la temperatura de transición QCD, potencialmente añadiendo un "eje de aceleración" a la estructura de fases de la materia QCD e influyendo en las transiciones quiral y de confinamiento.

Los investigadores planean incorporar una evolución hidrodinámica más realista en sus cálculos y buscar señales experimentales, como patrones en la polarización de espín de los hiperones, que puedan revelar la influencia de la aceleración. El trabajo, publicado en Nuclear Science and Techniques, tiene como objetivo convertir los efectos cuánticos no inerciales en señales medibles en colisionadores como RHIC y el LHC.