Un grupo de investigadores del Departamento de Energía de EEUU y de la Universidad de Oxford han utilizado el láser de rayos X más potente del mundo para calentar por primera vez un trozo de materia hasta los dos millones de grados. Con ello demuestran algo con lo que siquiera soñaban los pioneros de esta fuente de luz cuando comenzaron a trabajar con el láser hace ahora 50 años.
Explicado de otra manera, lo que han logrado los científicos es recrear en un laboratorio las condiciones físicas del interior de las estrellas.
Los experimentos se llevaron a cabo en California (EEUU) gracias a una potente herramienta llamada Linac Coherent Light Source (LCLS). Esta fuente de luz, cuyo disparo rápido de pulsos de rayos láser son mil millones de veces más brillantes que los de cualquier otra fuente de rayos X, es capaz de producir tanta energía como la que produce todo Bélgica.
Los científicos utilizaron estos pulsos de calor sobre un pequeño trozo de papel de aluminio, creando lo que los físicos llaman "materia densa caliente". En menos de una billonésima de segundo, este plasma sólido alcanzó una temperatura de alrededor de dos millones de grados centígrados.
Crear plasma a partir de un metal sólido
Esta hazaña, publicada en el último número de la revista 'Nature', hace dar a los científicos un importante paso adelante en la comprensión de la materia más extrema que se encuentra en el corazón de las estrellas y de los planetas gigantes. Además, según los autores, podría ayudar a recrear en el laboratorio el proceso de fusión nuclear que impulsa el Sol.
"Hacer materia densa extremadamente caliente es importante científicamente para entender las condiciones que existen dentro de las estrellas y en el centro de los planetas gigantes en nuestro Sistema Solar y más allá", explica Sam Vinko, investigador de la Universidad de Oxford (Reino Unido).
Hasta ahora, la ciencia sólo había conseguido crear plasma a partir de gases, porque no se disponía de herramientas que permitieran hacer lo mismo con densidades sólidas que no pueden ser penetradas por los rayos láser convencionales.
"El LCLS, con su longitud de onda de rayos X ultra-corta, es el primer instrumento que puede penetrar un sólido denso y crear un parche uniforme de plasma al mismo tiempo", explica el coautor Bob Nagler, del Laboratorio Acelerador Nacional SLAC del Departamento de Energía de EEUU.
El científico del Imperial college London, Jon Marangos, también destaca en un articulo que acompaña la investigación en la propia revista 'Nature' las virtudes del instrumento láser. "El LCLS ha permitido los primeros estudios sobre materia expuesta a rayos X con energías del orden del kiloelectrónvoltio y ha sido usado para describir nanocristales y virus", comenta.
"Las 60 horas que transcurrieron cuando por primera vez se dirigió la LCLS sobre un sólido fueron las más emocionantes de toda mi carrera científica", asegura Justin Wark, líder del grupo de Oxford. "En mi opinión, el LCLS realmente va a revolucionar este campo de investigación".
Miguel G. Corral
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