Desvelando un proceso explosivo sorprendente que se produce por todo el Universo
23/5/2022 de Princeton Plasma Physics Laboratory / Physical Review Letters
El físico Kenan Qu, con imágenes de dos galaxias donde se han observado estallidos rápidos de radio. Las imágenes de la izquierda muestran las galaxias, mientras que sus correspondientes imágenes realzadas digitalmente se muestran a la derecha. Las líneas ovales a trazos marcan la posición de los estallidos en las galaxias. Crédito: foto de Qu por Elle Starkman; imágenes de las galaxias, cortesía de NASA; collage por Kiran Sudarsanan.
Los misteriosos estallidos rápidos de radio emiten tanta energía en un segundo como el Sol produce en un año y son algunos de los fenómenos más sorprendentes del Universo. Ahora, un equipo de investigadores ha simulado y propuesto un experimento viable para producir y observar las fases iniciales de este proceso de un modo que se pensaba imposible con la tecnología que existe actualmente.
Produciendo los extraordinarios estallidos en el espacio tenemos a los magnetares, estrellas de neutrones con campos magnéticos extremos. Estos son tan potentes que convierten el vacío del espacio en un plasma exótico (llamado plasma de pares) compuesto por materia y antimateria en forma de parejas de electrones con carga negativa y positrones con carga positiva, según la teoría de la electrodinámica cuántica. Las emisiones de estas parejas se piensa que son las responsables de los potentes estallidos rápidos de radio.
«Nuestra simulación en el laboratorio es un análogo a pequeña escala de un entorno de magnetar» explica Kenan Qu (Universidad de Princeton). «En lugar de simular un potente campo magnético, utilizamos un láser potente. Este convierte la energía en plasma de pares a través de lo que se conoce como «cascadas» en electrodinámica cuántica de campos. El plasma de pares entonces desvía el pulso del láser a una frecuencia más alta», comenta Qu. «El resultado demuestra la posibilidad de crear y observar plasma de pares en los laboratorios, permitiendo la realización de experimentos que verifiquen las teorías sobre los estallidos rápidos de radio».
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