Eventos astrofísicos de choque sin colisión, recreados en laboratorio

Actualizado 07/08/2019 14:42:57 CET
Ejemplo de choque sin colisión interestelar
Ejemplo de choque sin colisión interestelar - NASA AND THE HUBBLE HERITAGE TEAM (STSCI/AURA)

   MADRID, 7 Ago. (EUROPA PRESS) -

   Grandes eventos interestelares donde nubes de materia cargada se lanzan entre sí y arrojan partículas de alta energía, ahora se han reproducido en laboratorio con alta fidelidad.

   El trabajo, liderado por investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology), debería ayudar a resolver antiguos debates científicos sobre qué ocurre exactamente en estos choques gigantescos.

   Muchos de los eventos astrofísicos a mayor escala, como la burbuja de materia en expansión que se precipita hacia afuera desde una supernova, involucran un fenómeno llamado choque sin colisión. En estas interacciones, las nubes de gas o plasma están tan enrarecidas que la mayoría de las partículas involucradas se extrañan entre sí, pero sin embargo interactúan electromagnéticamente o de otras maneras para producir ondas de choque y filamentos visibles.

   Hasta ahora, estos eventos de alta energía han sido difíciles de reproducir en condiciones de laboratorio que reflejan aquellos en un entorno astrofísico, lo que lleva a desacuerdos entre los físicos sobre los mecanismos que funcionan en estos fenómenos astrofísicos.

   Ahora, los investigadores han logrado reproducir condiciones críticas de estos choques sin colisión en el laboratorio, lo que permite un estudio detallado de los procesos que tienen lugar dentro de estos gigantescos aplastamientos cósmicos. Los nuevos hallazgos se describen en la revista Physical Review Letters, en un artículo del científico principal del MIT Plasma Science and Fusion Center, Chikang Li, otros cinco en el MIT y otros 14 en todo el mundo.

   Li y sus colegas encontraron una manera de imitar los fenómenos en el laboratorio mediante la generación de un chorro de plasma de baja densidad utilizando un conjunto de seis potentes rayos láser, en las instalaciones de láser OMEGA de la Universidad de Rochester, y apuntando a un fina bolsa de plástico poliimida llena de gas de hidrógeno de baja densidad.

   Los resultados reprodujeron muchas de las inestabilidades detalladas observadas en el espacio profundo, lo que confirma que las condiciones coinciden lo suficientemente cerca como para permitir un estudio detallado y detallado de estos fenómenos evasivos.

   Una variable llamada trayectoria libre media de las partículas de plasma era mucho mayor que el ancho de las ondas de choque, cumpliendo así con la definición formal de un choque sin colisión.

   "Por primera vez pudimos medir directamente la estructura" de partes importantes del choque sin colisión, dice Li en un comunicado. "La gente ha estado persiguiendo esto durante varias décadas".