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Máquina Z simula temperatura del Sol en laboratorio

El investigador del Laboratorio Nacional Sandia, el astrofísico Taisuke Nagayama, posa junto a la máquina Z.
El investigador del Laboratorio Nacional Sandia, el astrofísico Taisuke Nagayama, posa junto a la máquina Z.
Laboratorio Nacional de Sandía
30 de septiembre de 2019 - 21:00 -

La máquina Z, considerada la fuente de radiación en laboratorio más potente del planeta, por una fracción de segundo le habló de tú a tú al Sol al alcanzar niveles cercanos a los 4,2 millones de grados Fahrenheit (más de 2,3 millones de grados centígrados).

Ocurrió a comienzos de septiembre, en el Laboratorio Nacional Sandia, en Nuevo México (Estados Unidos), donde un grupo de científicos logró que esta máquina diseñada para el estudio del Universo produzca una temperatura similar a la del Sol.

El hito duró aproximadamente tres a cinco billonésimas de segundo.

“Comprimimos la energía tanto en el espacio como en el tiempo para producir una intensidad extraordinaria y así calentar pequeñas muestras de hierro en condiciones extremas durante un tiempo  corto”, explicó el astrofísico Taisuke Nagayama, del laboratorio responsable, ubicado en Albuquerque.

Desde la perspectiva de Nagayama, la prueba realizada en el laboratorio contribuirá a la investigación del Universo desde varios frentes y, entre otros, ayudará a estudiar el comportamiento del astro rey, el de otras estrellas y planetas, así como los agujeros negros.

El experimento, en el que pequeñas muestras de hierro fueron expuestas a la energía producida por la máquina Z, demuestra el papel que en el bloqueo de energía juegan los átomos de hierro que flotan libremente.

El efecto de bloqueo
Los científicos de este laboratorio consideran que el efecto de bloqueo, llamado opacidad, es la resistencia natural de un elemento a la energía que pasa a través de él, similar a la resistencia de una ventana opaca al paso de la luz.

“Nuestra investigación verifica uno de los ingredientes clave para comprender el Universo; es decir, la opacidad evita que una cantidad de energía pase a través de cada elemento”, describió Nagayama.

“La opacidad calculada nunca se había probado hasta ahora y debido a esta incertidumbre se encontraban discrepancias entre la observación y la predicción modelada”, detalló.

El físico Brent Jones, del laboratorio Sandia, indicó que la máquina Z, que poco a poco operaba en 1985, está diseñada para comprimir energía en el tiempo y el espacio para crear condiciones extremas en el laboratorio.

Jones explicó que unos condensadores se cargan durante 90 segundos de energía eléctrica de la red y la máquina dispara esta energía hacia el centro y se comprime.

Dijo que al comprimir la energía de esta manera crean materia de “alta densidad de energía” (HED) que puede ser más caliente que el Sol, producir los pulsos de rayos X más brillantes o crear presiones equivalentes a los núcleos de los planetas gigantes.

Fusión nuclear
“La máquina Z se creó para producir fusión nuclear en el laboratorio, estudiar cómo se comportan los sistemas y materiales en entornos de rayos X intensos, y medir las propiedades de los materiales a presiones muy altas”, señaló.

Jones comentó que el campo de investigación de HED tiene vínculos tanto con la astrofísica como con el programa del Departamento de Energía de Estados Unidos y estos experimentos se llevan a cabo en colaboración con las universidades.

“El material a presiones y temperaturas extremas, que son accesibles por la máquina Z, es similar a lo que sucede dentro de las estrellas y los agujeros negros circundantes”, agregó.

El Laboratorio Nacional de Sandia es administrado y operado por la Corporación de Sandia (filial de la Lockheed Martin Corporation) y tiene dos localizaciones, una en Albuquerque (Nuevo México) y otra en Livermore (California). (I)  

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