Metal transparente aporta pistas sobre la naturaleza de los núcleos planetarios
Agregado el admin en CIENCIA, FísicaEl aluminio transparente, un material de ciencia ficción traído a la Tierra del siglo 20 por la tripulación de la Enterprise en Star Trek IV: The Voyage Home, resulta que existe después de todo… si usted ve en rayos X
Para crear este exótico estado de la materia, investigadores de la instalación FLASH en Hamburgo, Alemania, tomaron una fina pieza de papel de aluminio y la atacaron con un láser de rayos X que puede generar alrededor de 10 millones de gigavatios de energía por centímetro cuadrado.
A condiciones estándar de temperatura y presión, el aluminio es un sólido entramado de iones, con un mar de electrones libres en el medio. El haz de FLASH tuvo la suficiente energía para golpear un electrón de cada conjunto de iones y liberarlo, entretanto el fotón se absorbe en el proceso.
Normalmente, en un metal sólido, otro electrón toma instantáneamente el lugar del faltantes. Pero FLASH es tan poderoso que puede arrancar un electrón de todos los átomos antes de que otros tengan la oportunidad de sustituirlos. Con un electrón eliminado, el resto de los electrones alrededor de cada ion se ubican en una configuración distinta, vinculados demasiado estrechamente para que el láser los pueda eliminar.
Esto significa que los fotones de rayos X no se pueden absorber con facilidad, y vuelan directamente a través del material, haciendo que el aluminio que antes era opaco se transparente a los rayos X.
Este estado no dura mucho tiempo, sin embargo. En fracciones de un nanosegundo, la energía aportada a los electrones se entrega a los iones y los iones vuelan apartándose con violencia. “Tan pronto como se lo crea, el material vuela”, dice Justin Wark de la Universidad de Oxford.
Pero por un instante, Wark y su equipo pueden crear un nuevo estado de la materia, que tiene la misma densidad que la materia sólida ordinaria, pero está muy caliente. “Ese es el tipo de materia que uno encontraría en el centro de un planeta gigante”, dice Wark.
El equipo espera estudiar las propiedades de esta materia caliente y densa usando un nuevo láser, más potente, como la “Coherent Light Source” Linac, en Stanford, California. Este láser producen rayos X de mayor energía que podrían probar la estructura del nuevo material y medir sus propiedades, lo que tal vez nos proporcione alguna información sobre el centro de Júpiter y los otros planetas gigantes.
Referencia de la Publicación: Nature Physics (DOI: 10.1038/NPHYS1341)
Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti
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