Físicos crearon una luz 1.000 millones de veces más brillante que el Sol
Científicos de EE. UU. diseñaron un láser cuya luz superó el brillo de la estrella. Su aplicación en un experimento reveló un detalle impresionante sobre cómo se verían los objetos iluminados a tal intensidad.
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Como un pequeño Sol en la Tierra. En 2017, un equipo de físicos de Estados Unidos creó en un laboratorio una luz tan potente que brilla tanto como 1.000 millones de veces la estrella anfitriona del sistema solar. Esta luz superbrillante fue emitida por Diocles, un potente láser que se encuentra alojado en el Laboratorio de Luz Extrema en la Universidad de Nebraska-Lincoln (UNL).
Con el avanzado instrumento, los científicos pusieron al límite un conocido fenómeno físico y descubrieron un nuevo comportamiento de la interacción entre la materia y los fotones.
Físico prueba el láser Diocles en la Universidad de Nebraska. Foto: UCLN
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Alterando la dispersión de la luz
Cuando por primera vez crearon Diocles, los científicos lo pusieron a prueba en distintos experimentos y descubrieron que alteraba un fenómeno conocido como dispersión de la luz, el cual hace que los objetos sean visibles.
Donald Umstadter, físico y principal autor del estudio que dio con el hallazgo, lo explicó del siguiente modo: "Si miras por la ventana, la única razón por la que ves lo que ves se debe a que la luz del Sol rebota en los objetos y de ahí se dirige hacia tu ojo. Ese rebote es lo que llamamos dispersión".
En condiciones típicas, cuando uno aumenta la intensidad de la fuente de luz, lo único que cambia es que los objetos iluminados se vean más brillantes. Esto se debe a que el brillo de la fuente lumínica no afecta la forma en que los fotones interactúan con los electrones de la materia, ya que los primeros siguen conservando su energía y ángulo.
Sin embargo, en condiciones extremas y cuando la luz supera cierto umbral de potencia, la dispersión ocurre a escala inimaginable y provoca que los elementos adquieran apariencias muy distintas a sus formas originales, se detalla en el artículo de Nature Photonics.
Representación de cómo los cambios en el movimiento de un electrón (figuras de abajo) alteran la dispersión de la luz (figuras de arriba). Foto: UNL
“Cuando nosotros aumentamos la potencia de nuestro láser a cierto nivel, la luz que venía del objeto ya no parecía el objeto original, sino un objeto con más forma, visto desde distintos ángulos y con una energía diferente", sostuvo.
El experimento fue posible cuando los investigadores golpearon un solo electrón con aproximadamente 1.000 fotones durante cada pulso láser, el cual duraba 30 billonésimas de una millonésima de segundo. “No es algo que normalmente se experimentaría", sostuvo el físico.
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Utilidades técnicas
Según Umstadter, la extrema pero estrecha gama de energía del láser Diocles, combinada con su corta duración, podría ayudar a crear imágenes tridimensionales a escala nanoscópica que tendrían distintas utilidades técnicas.
En medicina podría servir para hallar tumores o microfacturas que no logren ser visibles con los rayos X convencionales; en ingeniería, para detectar fallas en materiales nanoscópicos; y en la física atómica y molecular, para capturar con mayor precisión movimientos de partículas o reacciones químicas.
