Οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει έναν εντελώς νέο τύπο πλάσματος με έναν εξαιρετικά γρήγορο μηχανισμό ψύξης

Η ύλη υπάρχει σε τέσσερις καταστάσεις - στερεή, αέρια, υγρή και πλάσμα, με το πλάσμα να είναι

η πιο συχνή πάθηση στο ορατόΣύμπαν. Αποτελείται από ελεύθερα φορτισμένα σωματίδια όπως ιόντα και ηλεκτρόνια. Το πλάσμα μπορεί να υπάρχει σε ένα τεράστιο εύρος θερμοκρασιών και πυκνοτήτων: από τον πυρήνα του Ήλιου έως τον κεραυνό ή τη φλόγα. Η πρόκληση για την κατανόηση της δυναμικής του πλάσματος είναι πρώτα να εντοπιστούν οι καθολικοί μηχανισμοί και στη συνέχεια να συγκριθούν με ένα ελεγχόμενο εργαστηριακό πείραμα.

«Με την εργασία που παρουσιάζουμε ελπίζουμε να συνεισφέρουμεσυμβολή σε μια ευρύτερη κατανόηση των θεμελιωδών διεργασιών που συμβαίνουν σε ακραία συστήματα πλάσματος που δεν είναι άμεσα προσβάσιμα στην πειραματική έρευνα».

Tobias Crocker από την ερευνητική ομάδα του καθηγητή Dr. Markus Drescher.

Στο Κέντρο Οπτικών Κβαντικών ΤεχνολογιώνΣτο Πανεπιστήμιο του Αμβούργου, οι ερευνητές ψύχουν και παγιδεύουν άτομα με φως λέιζερ. Χρησιμοποιούν το έντονο φωτεινό πεδίο ενός παλμού υπερήχων λέιζερ για να διαχωρίσουν τα άτομα σε ηλεκτρόνια και ιόντα εντός 200 φεμτο δευτερολέπτων. Το θηλυκό δευτερόλεπτο είναι ένα εκατομμυριοστό του ενός δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου. Λόγω της εξαιρετικά χαμηλής αρχικής θερμοκρασίας των ατόμων, τα ιόντα έχουν θερμοκρασίες κάτω από 40 millikelvins, η οποία είναι μόλις ελαφρώς πάνω από τη χαμηλότερη δυνατή θερμοκρασία στο Σύμπαν των –273 ° C. Αντίθετα, τα ηλεκτρόνια είναι αρχικά πολύ ζεστά, με θερμοκρασία 4977 ° C, κοντά σε θερμοκρασίες στην επιφάνεια του theλιου.

Ζεστά ηλεκτρόνια που παράγονται άμεσαμε έναν υπερ -σύντομο παλμό λέιζερ, αρχίζουν να φεύγουν και να αφήνουν μια θετικά φορτισμένη περιοχή, η οποία αιχμαλωτίζει μερικά από τα ηλεκτρόνια στο υπερκρυό πλάσμα. Τέτοια κατάσταση πλάσματος δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ στο παρελθόν. Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα παγιδευμένα ηλεκτρόνια στο πλάσμα ψύχονται σε κλίμακα υπερταχείας ώρας και μέτρησαν την τελική θερμοκρασία. Επιπλέον, παρατήρησαν ότι το πλάσμα είναι σταθερό για αρκετές εκατοντάδες νανοδευτερόλεπτα, κάτι που είναι πολύ για τέτοια συστήματα.

Αυτό το υπερκρυό πλάσμα χρησιμεύει ως σημείο αναφοράς γιαθεωρητικά μοντέλα και θα μπορούσαν να ρίξουν φως στις ακραίες συνθήκες που υπάρχουν στη σύντηξη αδρανειακού περιορισμού ή στα αστρονομικά αντικείμενα όπως οι λευκοί νάνοι. Επιπλέον, τα ίδια τα υπερκρυά ηλεκτρόνια που προκύπτουν είναι ενδιαφέροντα ως φωτεινή πηγή για την απεικόνιση βιολογικών δειγμάτων.

Διαβάστε περισσότερα:

Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν.

Κοιτάξτε την εικόνα των 8 τρισ. Pixel του Άρη.

Ίχνη καυσίμων πυραύλων βρέθηκαν στο φεγγάρι του Κρόνου Rhea. Από πού προέρχεται;

Δείτε τις πιο όμορφες φωτογραφίες του Χαμπλ. Τι έχει δει το τηλεσκόπιο σε 30 χρόνια;