Este é o interior da câmara experimental da fonte de raios X mais potente do mundo. Na parte central pode-se ver o suporte da folha de alumínio que foi convertida em matéria densa quente. [Imagem: University of Oxford/Sam Vinko]
Cientistas usaram o mais poderoso laser de raios-X do mundo para criar e estudar um pedaço de matéria com 2 milhões de graus Celsius.
O feito é um avanço significativo rumo à compreensão da matéria encontrada em condições extremas no centro das estrelas e dos planetas gigantes.
De forma mais prática, a matéria ultra-densa e quente pode servir de base para experimentos que visam recriar o processo de fusão nuclear, algo que está sendo tentado em diversos laboratórios ao redor do mundo, sobretudo no ITER.
Plasma sólido
Os cientistas usaram pulsos muito potentes de raios X para aquecer uma pequena folha de alumínio, criando o que é conhecido como "matéria densa quente".
Trata-se de um plasma sólido, com uma temperatura ao redor dos 2 milhões de graus Celsius.
O processo todo dura menos de um trilionésimo de segundo.
Ainda assim, o experimento é essencial para que os cientistas possam alimentar seus modelos computadorizados com princípios verificados na prática.
Esses modelos poderão então ser ampliados para que se compreenda como essa matéria densa quente se comporta em dimensões e tempos de vida maiores.
"Produzir matéria densa extremamente quente é cientificamente importante se queremos compreender as condições que existem no interior das estrelas e no centro dos planetas gigantes," disse Sam Vinko, que realizou os experimentos.
Criar plasmas
Já era possível criar plasmas de gases e estudá-los com raios lasers comuns.
Mas até agora não existia uma ferramenta para fazer o mesmo na densidade de sólidos, que não podem ser penetrados por feixes de laser convencionais.
Isto agora pode ser feito com no LCLS (Linac Coherent Light Source), na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, onde este experimento foi realizado, a mais pura fonte de raios laser do mundo.
Bibliografia:
Creation and diagnosis of a solid-density plasma with an X-ray free-electron laser
S. M. Vinko, O. Ciricosta, B. I. Cho, K. Engelhorn, H.-K. Chung, C. R. D. Brown, T. Burian, J. Chalupský, R. W. Falcone, C. Graves, V. Hájková, A. Higginbotham, L. Juha, J. Krzywinski, H. J. Lee, M. Messerschmidt, C. D. Murphy, Y. Ping, A. Scherz, W. Schlotter, S. Toleikis, J. J. Turner, L. Vysin, T. Wang, B. Wu, U. Zastrau, D. Zhu, R. W. Lee, P. A. Heimann, B. Nagler, J. S. Wark
Nature
25 January 2012
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nature10746
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