Grandes saltos na ciência e tecnologia foram impulsionados por avanços recentes na observação de fenômenos físicos em rápida evolução, como eles acontecem. Lasers de femtossegundos do infravermelho para a região de raios-X nos permitiram 'assistir', em tempo real, átomos dançam em moléculas e sólidos em escalas de tempo de femtossegundo e picossegundo. Assistir a esses movimentos fascinantes não apenas em tempo real, mas nas localizações espaciais onde acontecem, é um desafio maior.

É justamente esse avanço feito por uma equipe de pesquisadores do Instituto Tata de Pesquisa Fundamental, Mumbai, York University e Rutherford Appleton Laboratories, REINO UNIDO. Eles explodiram uma superfície sólida com uma intensidade ultra-alta (10 ¹⁹ W / sq.cm), Pulso de laser (bomba) de 25 femtossegundos, criando um plasma denso e monitorou seu movimento ultrarrápido refletindo um pulso fraco de segundo femtossegundo (sonda). Os desvios Doppler no comprimento de onda imposto ao pulso de sonda refletido pelo plasma de evolução rápida revelam os movimentos para fora (desvio para o azul) e para dentro (desvio para o vermelho) do plasma.

Nenhum estudo anterior capturou o movimento em toda a superfície do plasma - a 'pista de dança' - em um único experimento. Esta equipe combinou a resolução de tempo de femtossegundo com resolução de espaço de micrômetro, capturando assim as torções e voltas ultrarrápidas do plasma em diferentes locais transversais.

Os experimentos criaram um novo monitor Doppler 2D com dezesseis Tiro único, espectrômetros de alta resolução, todos acionados pelo pulso do laser da bomba e capturando a velocidade instantânea do plasma em diferentes locais espaciais. Eles mostram que diferentes partes do plasma se movem para dentro e para fora em momentos diferentes, ao contrário da expectativa usual de um movimento um tanto uniforme. Este novo método pode ser muito útil para rastrear o fluxo de calor e energia ao longo da superfície e observar o crescimento das instabilidades do plasma, muito importante para compreender a ciência do plasma a laser e impulsionar as aplicações de alta intensidade, Plasmas laser acionados por laser de femtossegundo em imagem e fusão a laser.