Terça-feira, 16 de Abril de 2024

Home Ciência Laser mais poderoso dos Estados Unidos emitirá luz pela primeira vez

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O futuro laser mais potente dos Estados Unidos está prestes a emitir seus primeiros pulsos na Universidade de Michigan. Ele permitirá que os pesquisadores tenham um novo nível percepção da física do plasma e em aceleradores de partículas.

Financiado pela National Science Foundation, o Zetawatt-Equivalent Ultrashort Pulse Laser System (Zeus), o laser produz um pulso ultracurto e extremamente poderoso de apenas 25 femtossegundos (1 femtossegundo corresponde a um quadrilionésimo de segundo).

Ele ainda está em seus estágios iniciais de testes, e sua primeira luz será na área-alvo de alta repetição, que usa pulsos de maior frequência, mas com menor potência. O Zeus exigirá “apenas” 30 terawatts de energia – 1% da potência máxima que o projeto prevê.

O primeiro a usar o Zeus será o professor-associado de física e astronomia da Universidade da Califórnia Irvine. Com sua equipe, ele estudará um novo tipo de imagem de raios-X por meio de pulsos do laser infravermelho para um alvo de gás de hélio.

Nesse experimento, o gás será transformado em um plasma que vai acelera os elétrons para altas energias, que por sua vez produzirão pulsos de raios-X compactos. A técnica pode ajudar a desenvolver equipamentos de raios-X hospitalares capazes de realizar o trabalho usando uma quantidade muito menor de radiação, por apenas milionésimos de bilionésimo de segundo.

Claro, este é apenas o primeiro experimento a ser executado com o Zeus. Futuramente, ele avançará em seus estágios até atingir suas capacidades mais elevadas. Quando isso acontecer, ele poderia ajudar astrônomos a estudar fenômenos extremos do universo, dentro de um laboratório.

Para investigações do cosmos usando lasers, os cientistas recriam as condições dos alvos de seus estudos (como uma estrela de nêutrons) aquecendo e acelerando partículas. No caso do Zeus, o laser poderia estudar as condições de magnetares (estrelas de nêutrons com campos magnéticos extremamente fortes) para entendermos melhor como esses objetos funcionam.

A equipe do Zeus avisa que o laser estará disponível para pesquisadores de todo o mundo, desde que suas propostas sejam aprovadas. “Estamos ansiosos para aumentar a comunidade de pesquisa e trazer pessoas com novas ideias para experimentos e aplicações”, disse Karl Krushelnick, diretor do Center for Ultrafast Optical Science, que abriga o instrumento.

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