Material of portal nuclear knowledge BelNET
article / document resource request "1392"
Мировые физические новости - Антиматерия от лазерного пинцета На сайте Phys.org опубликован интересный материал "Antimatter from laser pincers" - "Антиматерия из лазерного пинцета".
В глубинах космоса есть небесные тела, где преобладают экстремальные условия: быстро вращающиеся нейтронные звезды генерируют сверхсильные магнитные поля. А черные дыры с их огромным гравитационным притяжением могут вызывать выброс в космос огромных энергетических струй материи. Международная группа физиков при участии Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) предложила новую концепцию, которая может позволить изучать некоторые из этих экстремальных процессов в лаборатории в будущем: специальная установка из двух высокоинтенсивных лазерные лучи могут создать условия, аналогичные тем, которые есть у нейтронных звезд. В обнаруженном процессе струя антивещества генерируется и очень эффективно ускоряется. Эксперты представляют свою концепцию в журнале Communications Physics. Основа новой концепции - крохотный пластиковый блок, пересеченный мелкими микрометровыми каналами. Он действует как мишень для двух лазеров. Они одновременно выстреливают сверхсильными импульсами в блок, один справа, другой слева - блок буквально захватывается лазерным пинцетом. Когда лазерные импульсы проникают в образец, каждый из них ускоряет облако чрезвычайно быстрых электронов. Эти два электронных облака затем мчатся навстречу друг другу с полной силой, взаимодействуя с лазерным излучением, распространяющимся в противоположном направлении. Следующее столкновение настолько сильное, что производит чрезвычайно большое количество гамма-квантов - легких частиц с энергией даже выше, чем у рентгеновских лучей. Рой гамма-квантов настолько плотен, что легкие частицы неизбежно сталкиваются друг с другом. А потом происходит что-то безумное: согласно знаменитой формуле Эйнштейна E = mc2, световая энергия может превращаться в материю. В этом случае должны создаваться в основном электронно-позитронные пары. Позитроны - это античастицы электронов. Особенностью этого процесса является то, что его сопровождают очень сильные магнитные поля. Они могут фокусировать позитроны в пучок и сильно их ускорять. Цифры: на расстоянии всего 50 микрометров частицы должны достичь энергии в 1 ГэВ. Для таких параметров которого обычно требуется полноценный ускоритель частиц. Чтобы увидеть, сработает ли необычная идея, команда проверила ее с помощью сложной компьютерной симуляции. Результаты обнадеживают. В принципе концепция должна быть осуществимой. Более того, новый метод должен быть намного более эффективным, чем предыдущие идеи, в которых только один лазерный импульс направляется на отдельную цель: согласно моделированию, «двойной лазерный удар» должен генерировать в 100000 раз больше позитронов, чем концепция однократной обработки. Полностью материал можно прочесть здесь. Ссылка на публикацию, которая находится в свободном доступе: Yutong He et al, Dominance of γ-γ electron-positron pair creation in a plasma driven by high-intensity lasers, Communications Physics (2021). DOI: 10.1038/s42005-021-00636-x Download:
|
Sign In
