Петаваттный лазер превратил золото в «фонтан» антиматерии

Петаваттный лазер превратил золото в «фонтан» антиматерии

Физики из университетов Райса и Техаса обнаружили, что при воздействии сверхмощных лазеров на металлические мишени образуются потоки частиц, в которых позитроны (антиэлектроны, положительно заряженные частицы) занимают весомую долю. По словам авторов, это может оказаться важным результатом в попытке создать устойчивую нейтральную плазму, состоящую из равных количеств позитронов и электронов. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports, кратко о нем рассказывается в пресс-релизе университета Райса.

То, что в результате действия мощных лазеров на металлические мишени происходит образование позитронов и электронов было известно физикам давно, однако доля античастиц среди продуктов взаимодействия была небольшой — едва доходила до одного процента. В новой работе исследователи воспользовались мощностью Техасского петаваттного лазера, направив его импульсы на специальные мишени из золота и платины. Продолжительность каждого из импульсов в них не превышала 130 фемтосекунд, а энергия равнялась примерно 100 джоулям. В результате взаимодействия фотонов с мишенью возникало огромное количество частиц, которое авторы анализировали, вычисляя для них отношение количеств электронов и позитронов. 

Оказалось, что в сравнении с ранними экспериментами, физикам удалось добиться повышения доли позитронов в смеси практически на порядок. В частности, в этом помогли более высокие мощности лазерного излучения, достижимые на одном из самых крупных в мире лазеров. В ряде случаев после обстрела мишени образовывалось свыше одного позитрона на три электрона. 

При равном числе позитронов и электронов возможно образование так называемой нейтральной плазмы. Считается, что такое состояние материи можно найти в джетах квазаров, ветрах пульсаров и в гамма всплесках. Также, предположительно, оно доминировало во Вселенной в первые миллисекунды после Большого Взрыва. По словам ученых, наблюдения за «парной плазмой» могут рассказать о явлениях, происходящих в этих необычных объектах.

Другой интересной чертой состояний с высокими концентрациями позитронов и электронов является возможность образования позитрония — частицы, в которой электрон и позитрон вращаются друг вокруг друга. Теоретически возможно создать Бозе-Эйнштейновский конденсат на основе позитрония. Такая материя, например, при вынужденной ее аннигиляции, способна создать чрезвычайно интенсивное лазерное излучение.

N+1

Похожие новости:
Ученые похвалились премьеру достижениями
Беспрерывные рабочие поездки Владимира Путина по России в канун президентских выборов все-таки имеют одно абсолютно бесспорное достоинство. Политика политикой, но любые путешествия поучительны. Будь ты журналист, премьер или - да-да, есть такая вероятность - будущий глава ..
2012-02-20 1420 0 Научные открытия
0
Тайны озера Восток в Антарктиде
Мир стоит на пороге грандиозного открытия: в ближайшее время на нашей планете могут быть обнаружены новые формы жизни 5 февраля в Антарктиде, в районе российской полярной станции «Восток», произошло событие, которого ждали не одно десятилетие. Пробурив ледник на глубину ..
2012-02-15 14442 7 Научные открытия
0
Трудности с Наукой: о лабораторном модуле
Противоречивая информация поступает из разных источников относительно сроков запуска многоцелевого лабораторного модуля «Наука», который должен пополнить состав Международной космической станции (МКС), сообщает «The_Anonymous». По одним данным из открытых источников, этот космический аппарат должен ..
2012-04-24 1870 0 Научные открытия
0
Учёные совершили невероятный прорыв в исследовании ДНК
Учёными разработан новый перспективный метод, продвигающий персонализированную медицину, сообщает «LightNews». Совсем недавно учёный Йохан Хоффманн, доктор Гюнтер Рот и профессор Роланд Ценгерле из «Department of Microsystems Engineering» (IMTEK) при «Университете Фрайбурга» (University of Freiburg) смогли одновременно скопировать ..
2012-08-11 1872 0 Научные открытия
0
Японские физики-ядерщики нашли магическое число
Японские ученые утверждают, что нашли новое так званое «магическое число» — ключ к определению, когда ядро атома становиться стабильным. В ядерной физике магические числа — ряд натуральных чётных чисел, соответствующих количеству нуклонов в атомном ядре, при котором ..
2013-10-16 3313 3 Научные открытия
2
Ученые обнаружили мост из тёмной материи
Ученые объявили об обнаружении «моста» из тёмной материи.Астрономы из Мичиганского университета под руководством Йорга Дитриха провели измерения филамента из тёмной материи,который соединяет скопления двух галактик Abell222 и Abell223,которые от нас отстоят на 2.7миллиардов световых лет.Они полностью подтверждают существование тёмной ..
2012-07-6 2304 0 Научные открытия
0
Теоретики решили задачу о релятивистской неметалличности золота
Физики из Новой Зеландии, Словакии, Голландии и Израиля добились рекордной точности предсказания электронных свойств атома золота с помощью методов квантовой химии. Ученые предсказали значение электронного сродства и первого потенциала ионизации с точностью в единицы миллиэлектронвольт — на порядок ..
2017-01-12 4105 0 Научные открытия
0
За 2011 год названы самые важные события в науке
В прошлом году в IT, а также научной отрасли произошли запоминающиеся события. Одно из главных событий – смерть Стива Джобса, который основал «яблочную» компанию. Многие считают, что Стив был тем, кто умел сделать разработки своей компании такими привлекательными ..
2012-02-3 1792 0 Научные открытия
0
Учёные открыли структуру молекулярного двигателя
Структуры и функции «молекулярного двигателя», который оказывает решающее значение на правильное функционирование органов человека, были выявлены в беспрецедентных деталях, сообщает «ВордАйти». В случае неисправности «молекулярного двигателя» у человека появляются такие заболевания, как рак, почечная недостаточность и остеопороз. Международная ..
2011-11-3 1846 0 Научные открытия
0
ООН: состояние Земли быстро ухудшается
Планета Земля, состояние которой сильно ухудшилось за последние 60 лет, скоро достигнет критической черты, если мировые лидеры не пересмотрят подходы к развитию государств и использованию природных ресурсов, следует из доклада, опубликованного в среду Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП). В ..
2012-06-7 1568 1 Научные открытия
0
Учёные выяснили: вымершие динозавры столкнулись с огнём
Новое исследование показывает, что динозавры столкнулись с такой неожиданной опасностью, как огонь, сообщает «WordScience.org». Результаты исследования, опубликованные в журнале «Cretaceous Research» учёными из «Royal Holloway», Лондонского университета (University of London) и «Field Museum of Natural History» (Чикаго), показали, что во время ..
2012-04-4 1443 0 Научные открытия
0
Учёными совершён прорыв в изучении болезни Альцгеймера
Основные причины болезни Альцгеймера ещё не полностью изучены, но немало свидетельств указывает на накопление бета-амилоида — белок, являющийся токсичным для нервных клеток. Бета-амилоид образуется в результате деятельности ряда ферментов, один из них называется «BACE1». Большинство пациентов с болезнью Альцгеймера ..
2012-08-21 1622 0 Научные открытия
0
Science назвал знаменательные научные открытия 2011 года
Эксперты, которые работают в издании под названием Science, перечислили несколько наиболее существенных научных открытий, которые были сделаны в 2011 году. А специальные судьи выбирали из данного списка наиболее великое научное достижение, которое получило название «прорыв ..
2011-12-28 2275 0 Научные открытия
0
В Антарктиде стремительно распадается шельфовый ледник
Спутник «ESA Envisat» отмечает десять лет в орбите и продолжает наблюдать за отступлением одного из шельфовых ледников Антарктиды в связи с потеплением климата, сообщает «WordScience.org». Одним из первых наблюдений спутника после его запуска, произошедшего 1-го марта 2002-го года, был распад основной ..
2012-04-6 1648 0 Научные открытия
0
Ученые отозвали исследование о стволовых клетках
Японский ученый заявил относительно инновационного исследования о стволовых клетках, что результаты экспериментов должны быть отозваны из-за сомнений относительно качества, сообщает unitworld.net. В январе от ученых поступило заявление, что погружение клеток в кислоту может дешево и быстро преобразовать их в стволовые клетки. Но вопросы возникли из-за того, ..
2014-03-12 2168 0 Научные открытия
0