Plasma, el estado ionizado de la materia que se encuentra en las estrellas, todavía no se comprende del todo, en gran parte debido a su inestabilidad. Los astrofísicos han buscado durante mucho tiempo desarrollar modelos que puedan explicar los movimientos turbulentos dentro del plasma, basado en la observación de formas de líneas emitidas por átomos e iones en el plasma. Las turbulencias se detectan típicamente mediante la observación de líneas ensanchadas debido al efecto Doppler, similar al principio detrás del radar.
En un nuevo estudio publicado en EPJ D , Roland Stamm del CNRS y la Universidad Aix-Marseille, Francia, y sus colegas desarrollan un modelo de simulación iterativo que predice con precisión, por primera vez, los cambios en la forma de la línea en presencia de una fuerte turbulencia de plasma.
Por último, los autores pretenden proporcionar un sistema para evaluar la turbulencia del plasma que sea válido tanto para una atmósfera estelar como para el tokamak ITER diseñado para generar energía de fusión. Las formas de línea se emplean ampliamente como una poderosa herramienta de diagnóstico para detectar turbulencias en gases y plasmas estables. Desde hace muchos años, Los astrofísicos han desarrollado y empleado modelos que miden el efecto de los movimientos turbulentos en la ampliación de las formas de las líneas debido al efecto Doppler. Estos modelos ahora también se están empleando para comprender el papel de las turbulencias en los plasmas creados para recolectar energía de la fusión.
En este estudio, los autores revisan los efectos de una fuerte turbulencia en las formas de las líneas cuando el plasma se somete a una fuente de energía externa, como un haz de partículas cargadas. Su modelo explica el efecto de un campo eléctrico en un átomo de hidrógeno sometido a fuertes turbulencias dentro de un plasma. Posteriormente realizan simulaciones numéricas para varios plasmas de baja densidad, determinando finalmente que el ancho de la línea de hidrógeno aumenta en presencia de fuertes turbulencias conectadas a la fuente de energía externa, con forma de secuencia de solitones. En tales condiciones, las formas de las líneas muestran la presencia de ondas que oscilan a la frecuencia del plasma. Las ondas electrostáticas experimentan un ciclo durante el cual se elevan a intensidades muy altas antes de disiparse y reformarse. extrayendo energía del rayo conductor.
