El láser de rayos X más potente del mundo crea materia a 2 millones de grados

El estudio se publica esta semana en ‘Nature’
Un equipo internacional ha utilizado el láser de rayos X más potente del mundo, situado en el SLAC National Accelerator Laboratory de EEUU, para crear "materia densa caliente" a dos millones de grados y a partir de papel de aluminio. La hazaña científica ayudará a comprender mejor el material del corazón de las estrellas y los planetas gigantes, así como a recrear los procesos de fusión nuclear que hacen funcionar al Sol.

Creditos http://www6.slac.stanford.edu/AboutSLAC.aspx

http://www-group.slac.stanford.edu/com/images/gallery/lcls-commissioning.htm

Investigadores europeos y de EEUU han dirigido potentes pulsos láser hacia un pequeño fragmento de papel de aluminio hasta conseguir lo que se conoce como "materia densa caliente", un plasma sólido que alcanzó una temperatura de unos 2 millones de grados. Todo el proceso se produjo en apenas una billonésima de segundo, según publican esta semana en Nature.

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Los experimentos se han realizado con un súper láser de rayos X cuyos pulsos ultra rápidos son mil millones de veces más brillantes que los conseguidos por cualquier otro de este tipo hasta ahora. Se trata de la fuente de luz Linac Coherent Light Source (LCLS) instalada en el SLAC National Accelerator Laboratory, un centro operado por la Universidad de Standford para el Departamento de Energía de EEUU.

Control Room of SLAC National Accelerator Laboratory SLAC -4
The 2 miles world Longest Linear accelerator. SLAC National Accelerator Laboratory, originally named Stanford Linear Accelerator Center.
http://www.slac.stanford.edu/library/2MileAccelerator/2mile.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/SLAC_National_Accelerator_Laboratory
http://www2.slac.stanford.edu/

"El LCLS es una máquina verdaderamente notable", dice Sam Vinko, investigador postdoctoral en la Universidad de Oxford (Reino Unido) y autor principal del artículo. "Hacer la materia densa extremadamente caliente es importante desde un punto de vista científico si a la larga nos ayuda a entender las condiciones que existen en el interior de las estrellas y en el centro de los planetas gigantes, tanto en nuestro propio Sistema Solar como más allá".

“Hasta ahora los científicos habían conseguido crear ese plasma a partir de gases y estudiarlo con láseres comunes”, comenta otro de los autores, Bob Nagler, del SLAC, “pero no se disponía de herramientas que permitieran hacer lo mismo con densidades sólidas que no pueden ser penetradas por los rayos láser convencionales”.

"El LCLS, con su longitud de onda ultra-corta de rayos X, es el primer instrumento que puede penetrar un sólido denso y crear un ‘parche’ uniforme de plasma –en este caso un cubo de una milésima de centímetro de lado– y probarlo al mismo tiempo", señala Nagler.

Las medidas resultantes se incorporarán a las teorías y simulaciones por ordenador que tratan del explicar el comportamiento de la materia densa y caliente. Esto podría ayudar a los investigadores a analizar y recrear el proceso de fusión nuclear que pone en marcha estrellas como el Sol.

"Aquellas 60 horas durante las que por primera vez dirigimos el LCLS sobre un sólido fueron las más emocionantes de toda mi carrera científica", destaca Justin Wark, líder del grupo de Oxford. "Realmente esta fuente de luz va a revolucionar este campo de investigación".

 

http://www.agenciasinc.es

Referencia bibliográfica:
S. M. Vinko et al. “Creation and diagnosis of a solid-density plasma with an X-ray free-electron laser”. Nature 481 (7382), 26 de enero de 2012. Doi: 10.1038/nature10746.

(May 5, 2010) Burton Richter, Emeritus Director of the SLAC National Accelerator Laboratory, discusses the role of nuclear power in the future world energy portfolio and the United States in specific by framing the problems of proliferation, waste disposal, pollution, safety - including remarks on Chernobyl and Three-Mile Island - and the fundamental technological challenges of other alternative energy sources.

Stanford University

http://www.stanford.edu

SLAC National Accelerator Laboratory

http://slac.stanford.edu

Stanford Energy Seminar

http://energyseminar.stanford.edu

Stanford University Channel on YouTube

http://www.youtube.com/stanford

Public Lecture—Particle Accelerator on a Chip

Lecture Date: Tuesday, May 24, 2011. Accelerators are huge, expensive tubes sometimes miles long that produce high energies for smashing protons or making intense X-ray light. 21st-century technology has taken us from the room-sized ENIAC to microprocessors that fit in your pocket. Can the same be done for particle accelerators? Fiber optics or silicon crystals could be used to build particle pathways, with high-power lasers as the driver. In this lecture, Christopher McGuinness shows how scientists are using nanotech fabrication techniques at SLAC to build an accelerator on a chip. Lecturer: Christopher McGuinness, SLAC National Accelerator Laboratory.

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