jueves, 26 de enero de 2012

El primer láser atómico de rayos X crea materia densa caliente

Un equipo de investigadores del Laboratorio del Acelerador Nacional (SLAC) de Estados Unidos ha utilizado el láser de rayos X más potente del mundo para crear y probar, por primera vez, un trozo de materia a dos millones de grados Celsius, de una manera controlada.

Este logro, publicado en la revista 'Nature', representa un "importante paso adelante en la comprensión de la materia más extrema que se encuentra en el corazón de las estrellas y en los planetas gigantes", según apuntan los expertos. Además, señalan que podría ayudar a desarrollar experimentos destinados a recrear el proceso de fusión nuclear que aporta energía al sol.

Los experimentos se llevaron a cabo en la Fuente de Luz Coherente Linac, (LCLS o Linac Coherent Light Source, en inglés) de SLAC, cuyos pulsos rápidos de láser son mil millones de veces más brillantes que los de cualquier otra fuente de rayos X. Los científicos utilizaron estos pulsos para calentar una pequeña hoja de aluminio, creando lo que se conoce como "materia densa caliente", registrando una temperatura, en este plasma sólido, de alrededor de dos millones de grados centígrados -todo el proceso duró menos de una billonésima de segundo.

"El láser de rayos X LCLS es una máquina verdaderamente potente", afirma Sam Vinko, investigador postdoctoral en la Universidad de Oxford, y autor principal del artículo, quien agrega que "crear materia densa extremadamente caliente es importante, científicamente, para llegar a entender las condiciones que existen dentro de las estrellas y en el centro de los planetas gigantes en nuestro Sistema Solar, y fuera de éste".

Los científicos han sido capaces, en otras ocasiones, de crear plasma a partir de gases, para estudiarlo posteriormente con láseres convencionales, explica el coautor Bob Nagler, de SLAC, quien agrega que, ahora, "el LCLS, con su longitud de onda ultra-corta de rayos X, ha sido el primero en penetrar en un sólido denso y crear un parche uniforme de plasma -en este caso, un cubo cuyos lados miden una milésima de centímetro- y probarlo, al mismo tiempo".

Las mediciones resultantes se incorporarán a las teorías y simulaciones por ordenador sobre cómo se comporta la materia densa y caliente; lo que podría ayudar a los científicos a analizar y recrear el proceso de fusión nuclear que alimenta al sol.

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