Вчені створили абсолютно новий тип плазми з надшвидким механізмом охолодження

Матерія існує в чотирьох станах - твердому, газовому, рідкому та плазмовому, причому плазма є

найбільш поширеним станом у видимійВсесвіту. Вона складається з вільних заряджених частинок, таких як іони та електрони. Плазма може існувати у величезному діапазоні температур та щільностей: від ядра Сонця до блискавок чи полум'я. Завдання зрозуміти динаміку плазми у тому, щоб спочатку визначити універсальні механізми, та був порівняти їх із контрольованим лабораторним експериментом.

«Представленою роботою ми сподіваємося внестисвій внесок у ширше розуміння фундаментальних процесів, що відбуваються в екстремальних плазмових системах, які не доступні для експериментальних досліджень»

Тобіас Крокер із дослідницької групи професора доктора Маркуса Дрешера.

У Центрі оптичних квантових технологійГамбурзького університету дослідники охолоджують і захоплюють атоми лазерним світлом. Вони використовують інтенсивне світлове поле ультракороткого лазерного імпульсу для поділу атомів на електрони і іони протягом 200 фемтосекунд. Фемтосекунда - це одна мільйонна однієї мільярдної секунди. Через надзвичайно низькою початкової температури атомів іони мають температури нижче 40 міллікельвінов, що лише трохи вище мінімально можливої ​​температури у Всесвіті -273 ° C. Навпаки, електрони спочатку дуже гарячі з температурою 4977 ° C, близькою до температур на поверхні Сонця.

Гарячі електрони, безпосередньо створюютьсяультракоротким лазерним імпульсом, починають йти і залишати позитивно заряджену область, яка захоплює частину електронів в ультрахолодних плазмі. Такий стан плазми ніколи раніше не спостерігалося. Дослідники поспостерігали, що захоплені електрони в плазмі охолоджуються в надшвидких тимчасових масштабах, і виміряли кінцеву температуру. Крім того, вони помітили, що плазма стабільна протягом декількох сотень наносекунд, що для таких систем дуже багато.

Така ультрахолодних плазма служить еталоном длятеоретичних моделей і може пролити світло на екстремальні умови, присутні в термоядерному синтезі з інерційним утриманням або астрономічних об'єктах, таких як білі карлики. Більш того, одержувані ультрахолодні електрони самі по собі цікаві як яскраве джерело для візуалізації біологічних зразків.

Читати ще:

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять.

Подивіться на зображення Марса з 8 трильйонів пікселів.

На супутнику Сатурна Реї виявили сліди ракетного палива. Звідки воно там?

Подивіться на найкрасивіші знімки «Хаббла». Що побачив телескоп за 30 років?