En la actualidad, el elemento más
pesado de la Tabla Periódica es el Oganesón. Nombrado
oficialmente en 2016, posee una masa atómica de 294, la mayor conocida hasta el
momento. Y como sucede con el resto de los elementos de la tabla, prácticamente
toda la masa del Oganesón procede de los protones y neutrones de sus núcleos
atómicos, q a su vez están constituidos cada uno x tres quarks. Todas las
partículas formadas x tres quarks (como los citados protones y neutrones)
reciben el nombre genérico de "bariones"
Una característica crucial de toda la
materia bariónica conocida es q los tres quarks q forman cada partícula están
inseparablemente unidos x la interacción fuerte, una de las cuatro fuerzas
fundamentales de la naturaleza. Y como resulta q todas las partículas hechas de
quarks unidos x la interacción fuerte (como protones y neutrones) se llaman
hadrones, los científicos se refieren al estado fundamental de la materia
bariónica como "materia hadrónica"
En los últimos años, la Tabla
periódica se ha ido enriqueciendo con un buen número de nuevos elementos. Pero
absolutamente todos ellos comparten las mismas características descritas. Es
decir, son materia hadrónica. Sin embargo, un equipo de físicos de la
Universidad de Toronto, en Canadá, cree q el Oganesón podría ser el último
elemento de ese tipo q se descubra. Y predicen la existencia de "otros"
elementos mucho más pesados q el Oganesón, con masas atómicas superiores a
300
Pero lo más increíble es q esos
elementos "ultrapesados" no estarían hechos, como los demás, de
partículas formadas x tres quarks unidos x la interacción fuerte, sino de quarks
"arriba" y "abajo"(dos de los seis tipos de quarks
conocidos) individuales y libres de esa fuerza natural. En otras palabras,
no serían materia hadrónica, como lo son el resto de los elementos conocidos
Según un estudio recién publicado en “Physicall
Review Letters”, esa extraña clase de materia de quarks (llamada udQM, up an
down Quark Matter, o "Materia de Quarks arriba y abajo"), sería
estable para los elementos extremadamente pesados q podrían existir justo
después del final de la Tabla Periódica actual. Si además fuéramos capaces de
producir esa materia en los laboratorios de la Tierra, podríamos utilizarla
como una nueva y poderosa fuente de energía
La idea de q algún tipo de materia de
quarks pudiera ser el estado fundamental de la materia bariónica no es nueva, y
fue propuesta, ya en 1984, x el físico Edward Witten, q sugirió la existencia
de la SQM (Strange Quark Matter, o "Materia de Quarks Extraña").
Sin embargo, Witten postulaba q esa materia extraña consistía en una mezcla más
o menos equilibrada de tres clases de quarks (arriba, abajo y extraños),
mientras q el nuevo trabajo se eliminan los quarks extraños y se dejan solo los
arriba y abajo. La diferencia es enorme, ya q cada partícula de esta
"nueva fórmula" tendría una menor cantidad de energía q la SQM o la
materia hadrónica, x lo q sería energéticamente favorable
"Los físicos han estado buscando
la Materia Extraña (SQM) durante décadas. Pero nuestros resultados indican q
muchos investigadores podrían haber estado buscando en el lugar equivocado...
La pregunta básica es la siguiente: ¿Cuál es el estado de energía más bajo
posible para un número suficientemente grande de quarks? Argumentamos q la
respuesta no es la materia nuclear, ni la extraña SQM, sino más bien nuestra
udQM, un estado compuesto x quarks arriba y abajo casi sin masa"
La idea de q esta materia hecha de
quarks pudiera estar esperándonos "al otro lado" de la Tabla Periódica
resulta inquietante ya q, hasta ahora, se pensaba q esta clase de materia solo
podría existir en ambientes muy extremos, como en los núcleos de las
estrellas de neutrones, en el interior de hipotéticas "estrellas de
quarks", en los poderosos colisionadores de iones pesados o en
los primeros milisegundos de la historia del Universo, durante el Big Bang.
Es decir, en situaciones en las q la presión de la gravedad es tan enorme q los
protones y los neutrones se disocian en los quarks q los componen, q no
consiguen mantenerse unidos
Además, cuando se ha producido en
laboratorio, la materia de quarks tarda apenas una fracción de segundo en
decaer y convertirse en materia hadrónica estable y convencional (la q está
hecha de tríos de quarks estrechamente unidos x la interacción fuerte)
A pesar de todo, los físicos esperan q,
si la masa atómica de los nuevos elementos ultrapesados y hechos de quarks
libres no resulta ser mucho mayor de 300, sería posible producir esta forma
totalmente nueva de materia estable fusionándola con algunos de los demás
elementos pesados de la tabla. Y en el caso de q producir en laboratorio udQM
resultara demasiado difícil, proponen buscarla aquí, en la Tierra, ya q esa
extraña clase de materia puede llegar hasta nosotros a caballo de los rayos
cósmicos y quedar después atrapada en el interior de la materia normal. En
el futuro se planea emprender la búsqueda de materia de quarks, tanto en nuestro
planeta como fuera de él
Si realmente consiguieran encontrar, o
producir en laboratorio, materia de quarks de cualquier tipo, nos
encontraríamos, además, ante una nueva e inesperada fuente de energía
"Saber dónde buscar udQM podría
ayudar a hacer realidad una vieja idea, la de utilizar la materia de quarks
como una nueva fuente de energía. Si se encuentra materia de quarks (o se
produce en aceleradores), podría almacenarse para alimentarla después con
neutrones lentos o iones pesados. La absorción de estas partículas significa
una masa total inferior y, x lo tanto, una liberación de energía,
principalmente en forma de radiación gamma. A diferencia de la fusión
nuclear, este es un proceso q debería ser fácil de iniciar y controlar"
