Crean ráfagas de rayos gamma en miniatura para estudiar agujeros negros

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A veces, si quiere entender las cosas increíbles que suceden en el espacio, primero tiene que darles sentido en un laboratorio en la Tierra.

Científicos están intentando modelar algunas de las explosiones más poderosas del universo miniaturizándolas en experimentos de laboratorio.

Un equipo internacional de investigadores hizo haces de un tipo especial de plasma (un gas donde las partículas cargadas se separan y no se limitan a los átomos), llamado plasma de electrón-positrón.

Estos haces parecen estar creando campos magnéticos fuertes y duraderos.

Quizás estos campos podrían ayudar a los investigadores a comprender comportamientos similares en sistemas mucho más violentos, como los estallidos de rayos gamma en el espacio profundo.

El investigador Gianluca Sarri de la Universidad de Queens, Belfast explica:

En nuestro experimento, pudimos observar, por primera vez, algunos de los fenómenos clave que juegan un papel importante en la generación de estallidos de rayos gamma, como la autogeneración de campos magnéticos que duró mucho tiempo.

Estos pudieron confirmar algunas predicciones teóricas importantes sobre la fuerza y la distribución de estos campos.

En resumen, nuestro experimento confirma de forma independiente que los modelos actualmente utilizados para comprender las explosiones de rayos gamma están en el camino correcto.

El equipo utilizó el intenso láser Gemini en el Laboratorio Rutherford Appleton en el Reino Unido, con una configuración especial para estudiar lo que se llama un “haz de plasma de positrones de electrones” o EPB.

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Crearon este rayo pasando un intenso pulso de láser a través de una cámara llena de helio, que crea un haz de electrones.

Estos electrones alcanzan un objetivo principal, y sale el EPB, un plasma que tiene la misma cantidad de electrones y positrones, sus socios antimateria.

Cada partícula cargada tiene un compañero antimateria que es (casi) exactamente el mismo, excepto con la carga opuesta.

El equipo había hecho esto antes. Pero aquí pudieron realizar mediciones del comportamiento de ese EPB, incluido el campo magnético de larga duración causado por su desplazamiento a través de un plasma de fondo (uno compuesto por electrones y átomos cargados, o iones, en lugar de positrones).

Estos fenómenos pueden ayudar a explicar cómo se forman las explosiones de rayos gamma en sistemas astrofísicos como los agujeros negros.

Sarri explica que los agujeros negros crean haces de estos pares electrón-positrón, que crean sus propios campos magnéticos, creando ráfagas de rayos gamma, similares a lo que han hecho en el laboratorio.

Obviamente, una limitación de este trabajo es que el laboratorio no es un verdadero agujero negro.

Pero tal vez la configuración experimental podría ayudar a los investigadores a comprender mejor las ráfagas de rayos gamma para saber si una señal que detectan en el espacio proviene de una fuente estelar o ajena.

Sarri escribe: “Nuestro estudio ayuda a comprender las emisiones de los agujeros negros y los púlsares, de modo que, cada vez que detectamos algo similar, sabemos que no proviene de una civilización alienígena”.

Fuente: Gizmodo