Laser tia X mạnh nhất thế giới tạo ra vật chất 2 triệu độ

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia SLAC vừa sử dụng laser tia X mạnh nhất thế giới lần đầu tiên tạo ra và khảo sát một mảnh vật chất hai triệu độ theo kiểu điều khiển được. Kì công này đưa các nhà khoa học tiến thêm một bước hướng đến việc tìm hiểu vật chất cực kì đặc tại tâm của các ngôi sao và những hành tinh khổng lồ, và có thể hỗ trợ các thí nghiệm nhắm tới việc tái tạo quá trình nhiệt hạch hạt nhân đã cấp nguồn cho mặt trời.

Các thí nghiệm được tiến hành tại Nguồn Sáng Kết hợp Linac (LCLS) thuộc SLAC, thiết bị có những xung laser cực nhanh sáng gấp một tỉ lần so với bất kì nguồn tia X nào có trước nó. Các nhà khoa học đã sử dụng những xung tia X đó chiếu lên một miếng lá nhôm nhỏ xíu, tạo ra cái gọi là “vật chất nóng đặc”, và xác định nhiệt độ của plasma rắn này – khoảng hai triệu độ Celsius. Toàn bộ quá trình xảy ra chưa tới một phần nghìn tỉ của một giây.

“Laser tia X LCLS là một cỗ máy thật sự tiên tiến,” phát biểu của Sam Vinko, một nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ tại trường Đại học Oxford và là tác giả đứng tên đầu của bài báo công bố trên tạp chí Nature. “Việc tạo ra vật chất cực kì nóng và đậm đặc có tầm quan trọng khoa học cơ bản nếu chúng ta muốn tìm hiểu các điều kiện tồn tại bên trong các ngôi sao và tại tâm của hành tinh khí khổng lồ trong và ngoài hệ mặt trời của chúng ta.”

 

Ảnh chụp cho thấy phần bên trong của buồng thực nghiệm Nguồn Sáng Kết hợp Linac SXR

Ảnh chụp cho thấy phần bên trong của buồng thực nghiệm Nguồn Sáng Kết hợp Linac SXR. Chính giữa là vật chứa chất liệu mà laser LCLS biến đổi thành vật chất nóng đặc. Bên trái là một quang phổ kế XUV và bên phải là một laser nhỏ màu đỏ dùng để canh chỉnh và định vị. Ảnh: Đại học Oxford/ Sam Vinko

Lâu nay các nhà khoa học đã có thể tạo ra plasma từ chất khí và nghiên cứu nó với laser thông thường. Nhưng chưa có công cụ nào làm được việc đó ở tỉ trọng chất rắn vốn không thể xâm nhập bằng những chùm laser thông thường.

“LCLS, với bước sóng cực ngắn của ánh sáng laser tia X của nó, là thiết bị đầu tiên có khả năng xuyên thấu một chất rắn đặc và tạo ra một mảng plasma đồng đều – trong trường hợp này là một hình lập phương mỗi cạnh bằng một phần nghìn của một centi mét – và đồng thời khảo sát nó,” Bob Nagler tại SLAC, đồng tác giả của bài báo trên, cho biết.

Các phép đo thu được sẽ được mang vào lí thuyết và những mô phỏng máy tính của cách thức vật chất nóng đặc hành xử. Dữ liệu này có thể giúp các nhà khoa học phân tích và tái tạo quá trình nhiệt hạch hạt nhân đã cấp nguồn cho mặt trời.

“60 giờ khi chúng tôi lần đầu tiên chiếu LCLS vào một chất rắn là 60 giờ hào hứng nhất trong sự nghiệp khoa học của tôi,” phát biểu của Justin Wark, người lãnh đạo nhóm Oxford. “Theo tôi, LCLS thật sự đang làm cách mạng hóa lĩnh vực nghiên cứu trên.”

Xuân Nguyễn – thuvienvatly.com
Nguồn: SLAC

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 90)
25/05/2020
Đồng hồ tròn năm 1841 Những đồng hồ đầu tiên không có kim phút. Kim phút chỉ trở nên quan trọng cùng với sự phát triển
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 89)
25/05/2020
Định luật Joule về sự tỏa nhiệt do dòng điện 1840 James Prescott Joule (1818-1889)   Các bác sĩ phẫu thuật thường ăn
Câu chuyện phát minh laser: Và thế là có ánh sáng!
22/05/2020
Kỉ niệm 60 năm laser ra đời. Bài của Pauline Rigby trên tạp chí Physics World, số tháng 5/2020. Cuộc đua chế tạo laser đã khởi
Tìm hiểu nhanh về Vật chất (Phần 9-Hết)
21/05/2020
Chương 9 Vật chất tối và năng lượng tối Khi chúng ta nhìn vào không gian sâu thẳm với kính thiên văn của mình, chúng ta nhìn
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 100-Hết)
19/05/2020
Oganesson Việc tạo ra các nguyên tố siêu nặng mới là một bài tập thực hành trong việc theo đuổi bóng ma nguyên tử. Những
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 99)
19/05/2020
Moscovium Món chén Thánh của nghiên cứu nguyên tố siêu nặng là định vị cái gọi là các hòn đảo ổn định. Đây là những
Galileo và bản chất của khoa học vật lí
13/05/2020
3.1 Giới thiệu Có ba câu chuyện được kể lại. Chuyện thứ nhất kể Galileo là một nhà triết học tự nhiên. Không giống
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 50)
12/05/2020
15. NHỮNG CHỈ TRÍCH ĐANG QUY KẾT Năm 2000, một cuộc tranh cãi dữ dội nổ ra trong cộng đồng khoa học. Một trong những người

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com