Lööklaineid tekitav võimas laser aitab teadlastel vaadata planeetide sisemusse

California osariigis Stanfordis tegutseva USA kiirendilaboratooriumi SLAC käsutuses on ülivõimas optiline lasersüsteem, mis tekitab lööklaineid. Need lööklained peaksid tekitama selliseid kõrgrõhulisi keskkondi, millised eeldatavasti esinevad mõnedel teistel planeetidel.

Äsja ehitati too lasersüsteem kolm korda võimsamaks, tänu millele on teadlastel nüüd võimalik uurida mateeria äärmuslikke vorme meie universumis — s.t tingimusi planeetide sisemuses või mujal, kuhu inimestel vahetult ligi pääseda on väga keeruline.

Laboratooriumis SLAC (endise nimetusega Stanfordi lineaarkiirendi-keskus, ingl Stanford Linear Accelerator Center) töötavad nii optilised kui ka röntgenlaserid, mis koos moodustavad koherentset valgust kiirgava lineaarkiirendi LCLC (Linac Coherent Light Source) juurde kuuluva äärmuslikes tingimustes mateeria uurimise agregaadi MEC (Matter in Extreme Conditions). Optiliste laserite võimsuseks on nüüd kuni 75 teravatti ruutsentimeetri kohta. „Teisisõnu on täiustatud laser sama võimas kui 17 Tesla elektriautot, mis vallandavad oma sajakilovatiste akude laengud ühe sekundiga,“ selgitas MEC-i instrumenditeadlane Eric Galtier pressiteates.

„MEC-i uuendamine LCLS-i juures võimaldab mul ja teistel uurijatel elutähtsa usaldusväärsuse ja korratavusega kutsuda esile põnevaid, varem uurimata eksootilise aine olekuid — näiteks selliseid, nagu võib kohata meie lähimal kosmilisel lävepakul Marsil,“ kommenteeris MEC-i oma töös kasutav doktorand Shaughnessy Brennan Brown. Laseri võimsushüppe taga on kaks samas laboratooriumis loodud leiutist — nn dioodidega pumbatav esikomponent (diode pumped front-end) ja laserimpulsside kuju moduleerimise automaatsüsteem.

Näiteks Brennan Browni töö keskendub sellele, kuidas aatomite ümberpaigutumine Maa tuumas mõjutab meie planeedi magnetväljasid. Uuendatud ja võimsamaks ehitatud lasersüsteem võimaldab tal koguda rohkem andmeid. Teadlased, kes on uurinud meteooritabamuste mõjusid Maa koores leiduvatele mineraalidele või fooliumit kuumaks, tihedaks plasmaks muutes matkinud Jupiteri tuumas valitsevaid tingimusi, saavad nüüd samu eksperimente läbi viia kolm korda suurema võimsusega.

Meie, ülejäänute jaoks on tegemist aga lihtsalt ühe väga ägeda laseriga.

Allikas: SLAC National Accelerator Laboratory.