Láser ultra intenso detiene electrones que viajan a la velocidad de la luz imitando a los agujeros negros

Láser ultra intenso detiene electrones que viajan a la velocidad de la luz imitando a los agujeros negrosImagen referencial. Crédito: Pixabay

Un equipo de investigadores han utilizado un rayo láser un billón de veces más brillante que el Sol, logrando detener por primera vez electrones que viajan a velocidades cercanas a la de la luz.

Producto del experimento fue posible comprobar la aparición de un fenómeno de la mecánica cuántica que se pensaba solo ocurría alrededor de agujeros negros y cuásares.

El efecto, denominado «reacción de radiación», y la medición de cómo funciona en un laboratorio permite a los científicos comprender los procesos que ocurren alrededor de cuerpos astronómicos distantes.

Los electrones son las partículas con carga negativa en los átomos. Su movimiento impulsa los dispositivos eléctricos, y también pueden ser manipulados para formar rayos.

Cuando los científicos dispararon un «láser ultra intenso» a otro rayo de electrones de alta energía, hicieron que los electrones se sacudieran tan violentamente que en realidad comenzaron a disminuir la velocidad, un proceso que requería ser explicado mediante la física cuántica.

La energía de la luz tuvo que ser entregada rápidamente, dentro de 40 cuadrillonésimas de segundo.

El Dr. Dan Symes, investigador de la instalación Science and Technology Facilities Council’s Central Laser, y coautor del estudio, dijo en un comunicado:

Experimentos como estos son extremadamente complicados de configurar y muy difíciles de realizar. Básicamente, necesitas enfocar un rayo láser del tamaño de una hoja de papel de tamaño A4 hasta unas pocas micras y golpearlo con una bala de electrón del tamaño de una micra que está viajando muy cerca de la velocidad de la luz”.

Los científicos utilizaron dos haces sincronizados de alta potencia, uno para producir un flujo de electrones de alta energía y otro para dispararlo.

Alec Thomas, profesor y físico de la Universidad de Lancaster, y que participó en la investigación, dijo en un comunicado:

Una cosa que siempre me resulta fascinante es que los electrones se detienen tan eficazmente con esta hoja de luz, de una fracción del grosor de un cabello, como lo harían en un milímetro de plomo. Eso es extraordinario”.

Los investigadores dijeron que su experimento funcionó debido a que las condiciones extremas causaron que la luz reflejada por la colisión de los rayos se desplazara desde la parte visible del espectro y se convirtiera en rayos gamma.

El Dr. Stuart Mangles, autor principal del estudio en el Imperial College de Londres, agregó:

Sabíamos que habíamos tenido éxito al colisionar los dos haces cuando detectamos radiación de rayos gamma de alta energía muy brillante. El resultado real luego vino cuando comparamos esta detección con la energía en el haz de electrones después de la colisión. Descubrimos que estas colisiones exitosas tenían una energía de electrones inferior a la esperada, lo que es una clara evidencia de la reacción de radiación”.

Para confirmar el fenómeno que observaron, el equipo de investigación realizará más experimentos con haces de electrones de mayor intensidad.

El estudio científico fue publicado en la revista Physical Review X.

COMMENTS

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    Rober 2 meses

    Por que no se dedican a contaminar menos y repartir sus riquezas con los que menos tienen y se dejan de romper las PELOTAS con todo eso.

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