viernes, 5 de julio de 2013

Acelerador de partículas de sobremesa

Los agujeros negros y los púlsares emiten densos chorros de partículas que están hechos de electrones y positrones, la antipartícula del electrón. Pero algunas características básicas y muy importantes aún permanecen poco claros: ¿Cuál es su composición precisa de partículas? ¿Cuánta energía contienen? ¿Cómo interactúan las partículas en los chorros en un ambiente de baja densidad del espacio exterior? La principal dificultad para responder a estas cuestiones es que los sistemas astronómicos solo pueden ser medidos indirectamente: el chorro más cercano está a una distancia de 1024 millas. Ahora, un grupo de investigadores ha informado de un nuevo método de sobremesa para generar flujos de electrón-positrón que puede hacer más accesibles las mediciones, permitiendo la reproducción a escala de los flujos materia-antimateria en el laboratorio.

Los investigadores usaron el láser de petawatios HERCULES para ionizar un gas inerte y producir un haz de electrones de alta energía. Bombardeando objetivos de cobre, estaño, tantalio y plomo con este haz, fueron capaces de formar flujos densos y estrechos electrones y positrones de alta energía. Los chorros aparecieron en corta duración, más densos que aquellos generados en aceleradores de partículas tradicionales a gran escala tradicional, del tamaño de kilómetros.

El sistema basado en láser, cuyo tamaño es menor de un metro, es capaz de formar simultáneamente chorros y plasmas, algo que no es fácil de hacer usando otros métodos. Esta configuración simple puede por tanto ser usada para probar directamente la interacción entra los chorros y los plasmas en experimentos de laboratorio bien controlado. Tales estudios pueden proporcionar respuestas a algunas de las cuestiones fundamentales acerca de la antimateria, chorros astrofísicos y por último, la física de los agujeros negros y púlsares.

Via physics.aps

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