p Os raios gama são ondas eletromagnéticas, assim como a luz visível ou raios-X, mas com uma energia muito maior. Os raios gama mais energéticos do mundo poderiam ser criados com a ajuda da física avançada do laser. Quando a luz do laser é intensa o suficiente e todos os parâmetros estão corretos, partículas presas (verde) podem converter de forma eficiente a energia do laser (superfícies em vermelho, laranja e amarelo) em cascatas de fótons de energia superalta (rosa). Crédito:Arkady Gonoskov
p Os pesquisadores descobriram uma maneira altamente eficiente de produzir feixes de fótons de alta energia. A energia obtida é um bilhão de vezes maior do que a energia dos fótons na luz visível. Esses raios gama de alta intensidade excedem significativamente todos os limites conhecidos, e pavimentar o caminho para novos estudos fundamentais. p “Quando ultrapassamos o limite do que é possível atualmente, podemos ver mais profundamente os elementos básicos da natureza. Podemos mergulhar na parte mais profunda dos núcleos atômicos, "diz Arkady Gonoskov, pesquisador do Departamento de Física da Chalmers University of Technology.
p Os resultados foram publicados recentemente na revista de alto impacto
Revisão Física X . O novo método é resultado de uma colaboração entre a Chalmers University of Technology, na Suécia, Instituto de Física Aplicada e Universidade Lobachevsky na Rússia e Universidade de Plymouth no Reino Unido. Físicos em diferentes áreas, bem como cientistas da computação, conseguiram elaborar os modelos numéricos e estimativas analíticas para simular esses raios gama ultra-fortes de uma maneira nova e, de alguma forma, inesperada.
p Em casos normais, se você disparar um pulso de laser em um objeto, todas as partículas se espalham. Mas se a luz do laser for intensa o suficiente e todos os parâmetros estiverem corretos, os pesquisadores descobriram que as partículas, em vez disso, ficam presas. Eles formam uma nuvem onde partículas de matéria e antimatéria são criadas e começam a se comportar de uma forma muito especial, maneira incomum.
p "A nuvem de partículas aprisionadas converte com eficiência a energia do laser em cascatas de fótons de alta energia - um fenômeno que é muito bom. É incrível que os fótons desta fonte possam ser de alta energia, "diz Mattias Marklund, professor do Departamento de Física da Chalmers.
p A descoberta é altamente relevante para as futuras instalações de laser em grande escala que estão em desenvolvimento agora. As fontes de luz mais intensas do planeta serão produzidas em instalações de pesquisa - tão grandes quanto campos de futebol.
p “Nosso conceito já faz parte do programa experimental proposto para uma dessas instalações:o Exawatt Center for Extreme Light Studies na Rússia. Ainda não sabemos aonde esses estudos nos levarão, mas sabemos que ainda há coisas a serem descobertas dentro da física nuclear, por exemplo, novas fontes de energia. Com estudos fundamentais, você pode mirar em algo e acabar descobrindo algo completamente diferente - o que é mais interessante e importante, "diz Arkady Gonoskov.