Los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) han logrado un aumento cercano al 100 por ciento en la cantidad de antimateria creada en el laboratorio.

Usando objetivos con microestructuras en la interfaz láser, el equipo disparó un láser de alta intensidad a través de ellos y vio un aumento del 100 por ciento en la cantidad de antimateria (también conocida como positrones). La investigación aparece en Letras de física aplicada .

Investigaciones anteriores que utilizaron una pequeña muestra de oro crearon alrededor de 100 mil millones de partículas de antimateria. Los nuevos experimentos duplican eso.

"Estos resultados experimentales exitosos son importantes para el proyecto de positrones de Livermore, cuyo gran objetivo es producir suficiente antimateria electrón-positrón para estudiar la física de las explosiones de rayos gamma, "dijo Hui Chen, el líder del proyecto y coautor del artículo. "Pero descubrimos que los experimentos también crearon un retroiluminación de rayos X de alta energía (MeV) que puede penetrar objetos muy densos, lo cual es importante para muchos aspectos de la ciencia de alta densidad de energía ".

Cuando se exprime suficiente energía en un espacio muy pequeño, como durante las colisiones de partículas de alta energía, los pares partícula-antipartícula se producen de forma espontánea. Cuando la energía se transforma en masa, tanto la materia como la antimateria se crean en cantidades iguales. En estos experimentos, Intensas interacciones láser-plasma producen electrones de muy alta energía cuya energía, al interactuar con el objetivo dorado, puede generar pares de electrones y positrones.

Los investigadores utilizaron resultados anteriores y nuevas simulaciones para diseñar microestructuras, que podría mejorar o disminuir esta interacción, que conduce a una generación de positrones mejorada o suprimida en relación con el estado de la técnica anterior. El coautor Anthony Link dijo que "la concordancia entre las simulaciones y el experimento es notable, dándonos la confianza de que estamos capturando los mecanismos físicos más importantes ".

La capacidad de crear numerosos positrones en un pequeño laboratorio abre la puerta a nuevas vías de investigación antimateria, incluida la comprensión de la física subyacente a varios fenómenos astrofísicos como los agujeros negros y las explosiones de rayos gamma, así como un camino hacia un denso plasma de positrones y electrones en el laboratorio.

"Agregar microestructuras de la superficie frontal al objetivo de oro típico constituye un enfoque rentable para aumentar sustancialmente el rendimiento de positrones mientras se mantienen las mismas condiciones del láser. Es un paso más hacia el uso de fuentes de positrones generadas por láser para la variedad de aplicaciones, "dijo Jiang Sheng, el autor principal del artículo.