Modelos efectivos de quarks a potencial químico finito en presencia de campos magnéticos intensos

El estudio de las diversas fases en las cuales puede ser encontrada la materia de quarks magnetizada a bajas temperaturas y densidades altas, ha despertado un gran interés en la última década, especialmente en aplicaciones a la astrofísica. Uno de los escenarios naturales para el estudio de esta fenomenología son ciertos objetos compactos llamados magnetares. En general estos objetos estelares son muy densos, fríos y poseen campos magnéticos muy intensos en su superficie, que se estima que sean aún mayores en el interior. Estos estudios requerirían el tratamiento de la Cromodinámica Cuántica (QCD) en el régimen de bajas energías (menores que 1 GeV). Debido a la complejidad de la QCD en el rango de bajas energías, no ha sido posible hasta el momento calcular los observables hadrónicos en forma precisa, y tampoco comprender en forma detallada los mecanismos del confinamiento y la ruptura espontánea de la simetría quiral. Es en este contexto que se han desarrollado distintas aproximaciones y modelos para estudiar el comportamiento de la materia de quarks en este régimen. En este trabajo final utilizaremos una extensión del modelo de Nambu-Jona-Lasinio en la que se consideran interacciones nolocales y separables. Utilizando dicho modelo se analizará el comportamiento de la materia fría y densa de quarks relativistas, bajo la influencia de un campo magnético uniforme y homogéneo a potencial químico finito, considerando los sabores livianos de quarks, u y d. El análisis teórico, llevado a cabo en el presente trabajo, concluye que la materia de quarks bajos las condiciones antes mencionadas, presenta dos fases predominantes. Una de ellas se relaciona con la fase de simetría quiral espontáneamente rota, presente para valores de potencial químico inferiores al potencial químico crítico. Mientras que la otra, está asociada con la simetría quiral (parcialmente) restaurada perteneciente al sector de valores altos de potencial químico. Esta última fase, a su vez, esta subdividida en otras pequeñas fases secundarias producto de la interacción con el campo magnético externo. Finalmente, el potencial químico crítico asociado con la restauración de simetría quiral, presenta un comportamiento decreciente con el campo magnético, sugiriendo la presencia del efecto de catálisis magnética inversa.