Investigadores del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf han filmado átomos de cobre perdiendo y recuperando electrones en femtosegundos mediante el uso de láseres duales. El experimento crea un plasma sobrecalentado que imita condiciones cósmicas extremas. Los hallazgos podrían impulsar la investigación sobre la fusión láser.
Los científicos utilizaron dos láseres avanzados en la estación HED-HiBEF del European XFEL en Schenefeld, cerca de Hamburgo, para observar la formación de plasma. Un intenso pulso láser óptico de ReLaX golpeó un fino hilo de cobre, vaporizándolo hasta convertirlo en plasma que alcanzó millones de grados. Una sonda posterior de láser de electrones libres de rayos X capturó el proceso en instantáneas, rastreando iones altamente cargados de Cu²²⁺ mediante absorción resonante a 8,2 kiloelectronvoltios, tal como se detalla en Nature Communications publicado en 2026. La densidad de energía alcanzó los 250 billones de megavatios por centímetro cuadrado durante pulsos de femtosegundos de 25 a 30 de duración. El Dr. Lingen Huang, jefe de experimentación en la División de Alta Densidad de Energía del HZDR, explicó: 'Estas son exactamente las condiciones proporcionadas por los dos láseres, que tienen duraciones de pulso de solo 25 y 30 femtosegundos, es decir, billonésimas de segundo'. Las mediciones mostraron que los iones de Cu²²⁺ alcanzaron su punto máximo después de 2,5 picosegundos antes de recombinarse en un plazo de 10 picosegundos. El profesor Tom Cowan, exdirector del Instituto de Física de Radiación del HZDR, señaló: 'Nadie había observado este tipo de ionización con tanta precisión antes'. Las simulaciones por computadora revelaron que las ondas de electrones impulsaban una mayor ionización a medida que los electrones liberados expulsaban a otros de los átomos vecinos. El Dr. Ulf Zastrau, responsable de la estación HED-HiBEF, afirmó: 'Este experimento demuestra cuán potentes son nuestros láseres y allana el camino para futuras instalaciones de fusión láser'. El trabajo perfecciona las simulaciones de plasmas calentados por láser, esenciales para los reactores de fusión.
