enero 26, 2012

El láser más poderoso puede calentar la materia a más de 3,6 millones de grados

Se ha desarrollado una nueva creación láser de rayos X que es increíblemente poderosa. Se trata de un billón de veces más brillante que cualquier otro fuente de rayos X, y se puede probar la materia densa y caliente a casi cuatro millones de grados. Este láser podría revelar los secretos del sol.

Los científicos de EE.UU. del Departamento de Energía del  Laboratorio Nacional de Aceleración -SLAC creó el láser, que dispara fuego rápido en pulsos láser para calentar la materia a más de 3,6 millones de grados centígrados y luego investigar lo que está pasando dentro. A esas temperaturas, la materia se convierte en una forma especial conocida como plasma sólido, que sólo se encuentra dentro de los núcleos de estrellas masivas y los gigantes de gas.

El láser, conocido como la fuente de luz coherente Linac o LCLS, es el primero de su clase capaz de penetrar en realidad dentro de la materia sólida, gracias a las longitudes de onda ultra-corta de sus rayos-X. Los científicos de SLAC dispararón el láser en un trozo de papel de aluminio, que se calienta en flash para crear este especial de la materia densa y caliente. El proceso duró sólo una billonésima de segundo, pero las medidas tomadas por el LCLS en ese momento en gran medida reforzar las teorías y simulaciones por ordenador de cómo el plasma se comporta de forma sólida. El final de estos experimentos podrían estar recreando la fusión nuclear que los poderes del sol.

El láser de rayos X funciona como los láseres convencionales: al obligar a los electrones se muevan a partir de los niveles de energía superiores a los inferiores dentro de los átomos. En otro experimento, los poderosos pulsos de rayos X disparados por LCLS desalojaron los electrones de las capas internas de algunos átomos de neón en una cápsula. Como los electrones externos se redujo a llenar estos vacíos, alrededor del 2% de los átomos emiten fotones de longitudes de onda de rayos-X. Estos nuevos fotones se repite el proceso, creando un efecto dominó que hace de esta luz del láser 200 millones de veces más potente.

Los científicos de SLAC explican como la luz del láser puede ser objeto de uso:

Aunque LCLS y la cápsula de neón son el láser, que crean la luz en formas diferentes y emiten luz con diferentes atributos. El LCLS pasa electrones de alta energía a través de campos magnéticos alternos para desencadenar la producción de rayos X, sus pulsos de rayos-X son más brillantes y mucho más poderosos. Pulsos del láser atómico son sólo una octava parte del tiempo y su color es mucho más puro, cualidades que le permitirá iluminar y distinguir los detalles de las reacciones ultrarrápidas que había sido imposible de ver antes. Los investigadores imaginan que tanto LCLS y pulsos de láser atómico de forma sincronizada uno-dos: El primer láser provoca un cambio en una muestra en estudio, y el segundo con los registros a escala atómica precisión los cambios que se produjeron dentro de un quadrillionths de segundo.

Los científicos habían predicho que el primera láser de rayos X podría ser puesto a la manera de uso en 1967, pero es sólo ahora, 45 años después, que la ciencia experimental ha puesto al día con la teoría y han hecho posible los láseres como el LCLS. Ahora es sólo cuestión de saber lo que el láser puede hacer. Si estos resultados preliminares son cualquier cosa ir cerca, ni las estrellas más masivas, ni el más mínimo átomos será capaz de esconderse de la mirada de rayos-X.

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