Oggi vi parliamo di una delle notizie più rilevanti del campo scientifico, recentemente i ricercatori del Laboratorio Lawrence Berkeley hanno stabilito un nuovo primato nell’accelerazione di particelle, spingendo gli elettroni a energie mai raggiunte prima in uno spazio incredibilmente ridotto. Un incredibile risultato che apre nuove frontiere nel mondo della fisica.
Per comprendere al meglio questa notizia dobbiamo fare prima un appunto sulle tecnologie odierne. Infatti gli attuali acceleratori di particelle richiedono chilometri di strutture per raggiungere energie simili a quelle del Berkeley Lab Laser Accelerator. Team americano che ha compiuto un passo da gigante nel campo dell’accelerazione laser-plasma, riuscendo a portare gli elettroni a un’energia di 10 miliardi di elettronvolt (10 GeV) in soli 30 centimetri di spazio.
Qual è il segreto principale di questa nuova accelerazione di particelle?
La chiave assoluta di questa scoperta è un innovativo sistema a doppio laser e in una tecnica all’avanguardia per la generazione dei canali di plasma. Questo nuovo meccanismo utilizza un primo laser per perforare, creando un canale nel plasma, seguito da un secondo laser “propulsore” che accelera gli elettroni attraverso il percorso prestabilito.
L’abbandono dei tradizionali capillari a lunghezza fissa è un altro fattore determinante, tutto ciò in favore di un sistema a getto di gas supersonico. Parliamo di getti che creano uno strato di gas che viaggia a velocità supersonica, attraverso il quale i laser passano per formare il canale di plasma. Una configurazione che permette un controllo molto più preciso dei parametri del plasma.
Il BELLA Center sta già guardando al futuro, concentrandosi sulla connessione di più stadi di accelerazione per raggiungere energie ancora più elevate. Intanto godiamoci le applicazioni di questa tecnologia appena scoperta. Quest’ ultima potrebbe portare allo sviluppo di laser a elettroni liberi più avanzati, permettendo agli scienziati di studiare materiali e processi biologici a livello atomico con una precisione senza precedenti.