Los investigadores han descubierto una nueva forma de producir haces de fotones de alta energía. El nuevo método hace posible producir estos rayos gamma de una manera altamente eficiente, en comparación con la técnica actual. La energía obtenida es mil millones de veces mayor que la energía de los fotones.en luz visible. Estos rayos gamma de alta intensidad superan significativamente todos los límites conocidos y allanan el camino hacia nuevos estudios fundamentales.
"Cuando superamos el límite de lo que actualmente es posible, podemos ver más profundamente los elementos básicos de la naturaleza. Podemos sumergirnos en la parte más profunda de los núcleos atómicos", dice Arkady Gonoskov, investigador del Departamento de Física de ChalmersUniversidad de Tecnologia.
Los resultados se publicaron recientemente en la revista de alto impacto Revisión física X . El nuevo método es el resultado de una colaboración entre la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia, el Instituto de Física Aplicada y la Universidad Lobachevsky en Rusia y la Universidad de Plymouth en el Reino Unido. Físicos en diferentes campos, así como informáticos, han logradopara elaborar los modelos numéricos y las estimaciones analíticas para simular estos rayos gamma ultrafuertes de una manera nueva y de alguna manera inesperada.
En casos normales, si disparas un pulso láser a un objeto, todas las partículas se dispersan. Pero si la luz láser es lo suficientemente intensa y todos los parámetros son correctos, los investigadores han descubierto que las partículas están atrapadas. Forman una nubedonde se crean partículas de materia y antimateria y comienzan a comportarse de una manera muy especial e inusual.
"La nube de partículas atrapadas convierte eficientemente la energía del láser en cascadas de fotones de alta energía, un fenómeno muy afortunado. Es sorprendente que los fotones de esta fuente puedan ser de tan alta energía", dice Mattias Marklund,Profesor del Departamento de Física de Chalmers.
El descubrimiento es muy relevante para las futuras instalaciones láser a gran escala que se están desarrollando en este momento. Las fuentes de luz más intensas en la tierra se producirán en dichas instalaciones de investigación, tan grandes como campos de fútbol.
"Nuestro concepto ya es parte del programa experimental propuesto para una de esas instalaciones: el Centro Exawatt para Estudios de Luz Extrema en Rusia. Todavía no sabemos a dónde nos llevarán estos estudios, pero sabemos que todavía hay cosas por hacerdescubierto dentro de la física nuclear, por ejemplo, nuevas fuentes de energía. Con estudios fundamentales, puede apuntar a algo y terminar descubriendo algo completamente diferente, lo cual es más interesante e importante ", dice Arkady Gonoskov.
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Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Chalmers . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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