Los investigadores han descubierto una forma muy eficaz de producir haces de fotones de alta energía. La energía obtenida es mil millones de veces mayor que la energía de los fotones en luz visible. Estos rayos gamma de alta intensidad superan significativamente todos los límites conocidos, y allanar el camino hacia nuevos estudios fundamentales.

"Cuando superamos el límite de lo que es posible actualmente, podemos ver más profundamente los elementos básicos de la naturaleza. Podemos sumergirnos en la parte más profunda de los núcleos atómicos, "dice Arkady Gonoskov, investigador del Departamento de Física de la Universidad Tecnológica de Chalmers.

Los resultados fueron publicados recientemente en la revista de alto impacto. Revisión física X . El nuevo método es el resultado de una colaboración entre la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia, Instituto de Física Aplicada y Universidad Lobachevsky en Rusia y Universidad de Plymouth en el Reino Unido. Físicos en diferentes campos, así como informáticos, han logrado elaborar los modelos numéricos y las estimaciones analíticas para simular estos rayos gamma ultra fuertes de una manera nueva y de alguna manera inesperada.

En casos normales, si dispara un pulso láser a un objeto, todas las partículas se dispersan. Pero si la luz láser es lo suficientemente intensa y todos los parámetros son correctos, los investigadores han descubierto que, en cambio, las partículas quedan atrapadas. Forman una nube donde se crean partículas de materia y antimateria y comienzan a comportarse de una manera muy especial, forma inusual.

"La nube de partículas atrapadas convierte eficientemente la energía del láser en cascadas de fotones de alta energía, un fenómeno que es muy afortunado. Es algo asombroso que los fotones de esta fuente puedan ser de tan alta energía, "dice Mattias Marklund, profesor del Departamento de Física de Chalmers.

El descubrimiento es muy relevante para las futuras instalaciones láser a gran escala que se están desarrollando en este momento. Las fuentes de luz más intensas de la tierra se producirán en tales instalaciones de investigación, tan grandes como campos de fútbol.

"Nuestro concepto ya forma parte del programa experimental propuesto para una de esas instalaciones:el Centro Exawatt de Estudios de Luz Extrema en Rusia. Todavía no sabemos a dónde nos llevarán estos estudios, pero sabemos que todavía hay cosas por descubrir dentro de la física nuclear, por ejemplo, nuevas fuentes de energía. Con estudios fundamentales, puedes apuntar a algo y terminar descubriendo algo completamente diferente, que es más interesante e importante, "dice Arkady Gonoskov.