niquilando una pieza de aluminio con el más poderoso láser de rayos X del mundo, los físicos han calentado la materia a 2 millones de grados centígrados, lo que lo convierte en lo más caliente que hay sobre la Tierra.

Solamente lugares como el centro del Sol o el centro de una explosión nuclear son más calientes.
 Para los investigadores, sin embargo, este nivel de calor cósmico no era una meta sino un efecto secundario.

El equipo está ayudando a completar una hoja de ruta para el estudio de un vertiginoso rango del plasma del universo (gases con igual número de electrones e iones positivos que, a diferencia de otros gases, conducen la electricidad y responder a los campos magnéticos).

«Ya teníamos datos sobre un extremo del plasma, el plasma tenue», un material tan difuso que pasa inadvertido en el vacío, comentaba el físico Richard Lee, que ayudó a realizar las pruebas en el SLAC National Accelerator Laboratory en San Mateo, California.

«Así pues, hicimos esto para estudiar el otro extremo», la «materia densa caliente» que ellos mismos crearon, añadió Lee. (ver «Creando la materia más densa en la máquina del Big Bang«)

«Una vez que se tienen esos datos, se pueden mejorar los modelos de ordenador para indicar lo que está pasando con el plasma sobre el espectro», dijo Lee, que fue coautor de un estudio sobre la materia densa caliente en la edición de esta semana de la revista Nature.

Reventando la materia como en un volcán

Para crear la materia densa caliente, Lee y sus colegas usaron el SLAC’s Linac Coherent Light Source, o LCLS. Este dispositivo puede activar rápidamente el más potente pulso rayos X del mundo, su fuerza viene de la capacidad de la máquina para enfocar pulsos láser en un solo punto tres veces más pequeño que el ancho de una sola célula sanguínea.

Los pulsos no se calientan las puntas de las muestras, sino más bien van vaporizando de manera uniforme de dentro hacia fuera.

«Su objetivo revienta como el cráter de un volcán», comparaba Lee.

La extraordinaria intensidad, rapidez y uniformidad del pulso láser hacen que una pieza de aluminio, del tamaño de un sello de correos, se convierta en plasma. Al repetir el experimento reiteradamente, los investigadores consiguieron reunir mucha información sobre el comportamiento del escasamente entendido plasma.

El equipo está ahora utilizando los datos para hacer predicciones sobre los tipos de plasma entre los dos extremos, lo que se considera la materia densa caliente.

Con el tiempo, el trabajo podría ayudar a los astrofísicos a entender mejor los turbulentos procesos de lo más profundo del sol, o tal vez dentro de los núcleos de los planetas gigantes gaseosos, como Júpiter.

Estos hallazgos también podrían ayudar a los investigadores que están probando a generar energía de fusión controlada, una energía que se libera cuando se fusionan dos núcleos atómicos ligeros.

El National Ignition Facility de Livermore, California, por ejemplo, está tratando de usar un láser para aniquilar un objetivo y convertirlo en plasma, y provocar así la fusión nuclear.

Para ello, sin embargo, el primer equipo debe encontrar una manera de «afinar» su láser, para controlar la materia densa caliente que pueden aparecer bajo las reacciones previstas de fusión del dispositivo.

Los resultados del SLAC puede proporcionar al equipo de Livermore el tipo de datos que necesitan para mejorar su máquina.

Al establecer un límite superior para un tipo de energía láser de rayos X que destruya la muestra, con los nuevos hallazgos podrían ayudar a algunos los investigadores que utilizan los láser de rayos X como una especie de microscopio para la interconexión profunda en artefactos preciosos y otros objetos.

«Hemos destruido nuestro objetivo, pero la mayoría de la gente quiere usar láser de raos X para ‘ver’ a través de ellos», dijo Lee. «Es como Superman. Él conseguía usar su visión de rayos X sin que se quemaran las cosas.»

• Referencia: NationalGeographicNews, 27 enero 2012, por Dave Mosher
• Imagen: La cámara en la que el aluminio se convierte en «materia densa caliente» a través del bombardeo de rayos X. Fotografía cortesía de Sam Vinko, de la Universidad de Oxford.
• Pedro Donaire
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