Una nueva idea para aplastar rayos de partículas elementales entre sí podría revelar cómo la luz y la materia interactúan en condiciones extremas que pueden existir en las superficies de objetos astrofísicos exóticos. en poderosos estallidos de luz cósmica y explosiones de estrellas, en colisionadores de partículas de próxima generación y en caliente, plasma de fusión denso.

La mayoría de estas interacciones en la naturaleza se describen con mucho éxito mediante una teoría conocida como electrodinámica cuántica (QED). Sin embargo, la forma actual de la teoría no ayuda a predecir fenómenos en campos electromagnéticos extremadamente grandes. En un artículo reciente en Cartas de revisión física , Investigadores del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC del Departamento de Energía y sus colegas han sugerido un nuevo concepto de colisionador de partículas que nos permitiría estudiar estos efectos extremos.

Los campos extremos absorben la energía de los haces de partículas en colisión, una pérdida no deseada que generalmente se mitiga agrupando partículas en haces relativamente largos, racimos planos y manteniendo bajo control la intensidad del campo electromagnético. En lugar de, el nuevo estudio sugiere hacer que los racimos de partículas sean tan cortos que no tengan tiempo suficiente para perder energía. Tal colisionador brindaría la oportunidad de estudiar los efectos intrigantes asociados con los campos extremos, incluida la colisión de fotones que emergen de los haces de partículas.

El estudio fue una colaboración de investigadores de SLAC; Universidad de Princeton; Universidad de Lisboa, Portugal; Universidad de Düsseldorf, Alemania; y MEPhI de la Universidad Nacional de Investigación Nuclear, Rusia. Partes de este proyecto fueron financiadas a través de un premio del Programa de Investigación de Carrera Temprana de la Oficina de Ciencias del DOE. Un taller sobre la exploración de QED de campo extremo y los fenómenos físicos que crea se llevará a cabo en SLAC a fines del verano.