Plazma je druh plynu s vlastnosťou inou ako plynný stav, na ktorý sme zvyknutí. Je to ako megadense cloud s voľnými iónmi a elektrónmi - bol by to štvrtý stav hmoty pozdĺž tuhej plynnej kvapaliny. Zvyčajne sa vyskytuje vo vesmíre pri veľmi vysokých teplotách, napríklad v plazme slnečného povrchu, ktorá môže dosiahnuť až 6 000 stupňov Celzia.

Z toho vyvodzujete, že na štúdium plazmy by ste potrebovali nejakú veľkú pec, však? Zle! Vedci často plazmu ochladzujú, aby analyzovali jeho vlastnosti. Nedávno sa vedcom na University of Rice v Houstone v Texase podarilo posunúť hranice ešte ďalej a bombardované laserom chladené plazmy dosiahli teplotu až 50-krát nižšiu ako vo vesmíre!

Tento typ experimentu pomáha porozumieť správaniu plazmy v ešte extrémnejších prostrediach, ako je slnečný povrch, ako je jadro obrovského plynného obra Jupitera alebo stred ultrahustej bielej trpasličej hviezdy.

Slnečný povrch môže dosiahnuť 6 000 stupňov Celzia

Pokrok vo fyzike

Aby sa dostali k analytickému materiálu, vedci odparujú kov stroncia, ktorý sa nechal ochladiť laserovými lúčmi. Potom bol za ionizáciu pary zodpovedný ďalší laser, čím sa vytvorila plazma iónov stroncia a voľných elektrónov. Šialenstvo, nie?

Iba to tam nekončí. Čoskoro potom sa plazma rýchlo rozširuje, a to keď príde mágia, s novým laserovým lúčom, ktorý spôsobí, že látka dosiahne -273 stupňov Celzia, čo je 50-krát chladnejšie ako vesmírne vákuum!

Pretože nie je možné obnoviť ultra-horúce plazmy, ako je Jupiterovo jadro, tu na Zemi, vedci sa rozhodli pre opačný extrém. Týmto spôsobom je možné pochopiť, ako ióny a elektróny fungujú za týchto konkrétnych podmienok.

Doktorand Tom Langin pracuje na chladení plazmy