UNIVERSIDAD DE ROCHESTER - Archivo
MADRID, 3 Jun. (EUROPA PRESS) -
Físicos de Princeton han liderado la primera creación en laboratorio de una forma particular de chorro de plasma estable y fuertemente magnetizado, con condiciones para el estudio astrofísico.
El avance podría profundizar la comprensión del funcionamiento de chorros mucho más grandes que fluyen de estrellas recién nacidas y posiblemente de agujeros negros, objetos estelares tan masivos que atrapan la luz y deforman el espacio y el tiempo.
"Ahora estamos creando chorros de plasma estables, supersónicos y fuertemente magnetizados en un laboratorio que podrían permitirnos estudiar objetos astrofísicos a años luz", dijo en un comunicado el astrofísico Liang, del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), coautor del artículo que informa los resultados en Astrophysical Journal Letters.
El equipo creó los chorros utilizando la instalación de láser OMEGA en el Laboratorio de Energía Láser (LLE) de la Universidad de Rochester. Los investigadores apuntaron 20 de los rayos láser individuales de OMEGA a un área con forma de anillo en un objetivo de plástico. Cada láser creó una pequeña bocanada de plasma; a medida que se expandían las bocanadas, presionaban la región interna del anillo. Esa presión luego exprimió un chorro de plasma que alcanzó más de cuatro milímetros de longitud y creó un campo magnético que tenía una fuerza de más de 100 tesla.
"Este es el primer paso para estudiar los chorros de plasma en un laboratorio", dijo Gao, quien fue el autor principal del artículo. "Estoy emocionado porque no solo creamos un chorro. También usamos con éxito diagnósticos avanzados en OMEGA para confirmar la formación del chorro y caracterizar sus propiedades".
Las herramientas de diagnóstico, desarrolladas con equipos de LLE y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), midieron la densidad, la temperatura, la longitud del chorro, lo bien que se mantuvo unido a medida que crecía a través del espacio y la forma del campo magnético que lo rodea. Las mediciones ayudan a los científicos a determinar cómo se comparan los fenómenos de laboratorio con los chorros en el espacio exterior. También proporcionan una línea de base con la que los científicos pueden jugar para observar cómo se comporta el plasma en diferentes condiciones.
"Esta es una investigación innovadora porque ningún otro equipo ha lanzado con éxito un chorro supersónico de haz estrecho que lleva un campo magnético tan fuerte, que se extiende a distancias significativas", dijo Liang. "Esta es la primera vez que los científicos han demostrado que el campo magnético no solo envuelve el chorro, sino que también se extiende paralelo al eje del chorro", dijo.
Los investigadores esperan ampliar su investigación con instalaciones de láser más grandes e investigar otros tipos de fenómenos. "El siguiente paso consiste en ver si un campo magnético externo podría hacer que el chorro sea más largo y más colimado", dijo Gao.
"También nos gustaría replicar el experimento utilizando la Instalación Nacional de Ignición en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, que tiene 192 rayos láser, la mitad de los cuales podrían usarse para crear nuestro anillo de plasma. Tendría un radio más grande y, por lo tanto, produciría un chorro más largo que el producido con OMEGA. Este proceso nos ayudaría a determinar en qué condiciones es más fuerte el chorro de plasma".
