Los científicos deberían ser capaces de crear campos magnéticos en la Tierra que rivalicen con la potencia de aquellos vistos en los agujeros negros y estrellas de neutrones, sugiere un nuevo estudio de la Universidad de Osaka publicado en Scientific Reports.

Campo magnético de agujero negro.

La mayoría de los campos magnéticos en la Tierra, incluso los artificiales, no son particularmente fuertes. Las imágenes de resonancia magnética (MRI) utilizadas típicamente en hospitales producen campos de alrededor de 1 tesla, o 10.000 gauss. (En comparación, el campo geomagnético que mueve las agujas de nuestras brújulas en dirección norte registra entre 0.3 y 0.5 gauss).

Algunas máquinas de MRI usan campos tan potentes como de 10.5 teslas, o 105.000 gauss, y un experimento de laboratorio en 2018 con láseres logró formar un campo de hasta 1.200 tesla (o más de un kilotesla). Pero nadie ha logrado ir más arriba de eso.

Ahora, nuevas simulaciones apuntan a que generar un campo de megatesla (eso es, 1 millón de teslas) sería posible. El ingeniero Masakatsu Murakami y su equipo se valieron de simulaciones computacionales y modelado. En ellas dispararon electrones ultra calientes a tubos huecos de solo unos micrones de diámetro, energizando los electrones en la pared del tubo y causando que algunos salten dentro del centro hueco, implosionando el tubo.

Las interacciones de estos electrones ultra calientes y el vacío creado cuando el tubo implosionó llevó al flujo de corriente eléctrica. Según descubrieron los investigadores, en este caso, la corriente pudo amplificar el campo magnético pre-existente en dos órdenes de magnitud.

Un campo magnético de megatesla no duraría mucho, desvaneciéndose luego de aproximadamente 10 nanosegundos. Sin embargo, eso sería tiempo más que suficiente para los experimentos de física moderna, los cuales frecuentemente trabajan con partículas y condiciones que dejan de existir en menos de un parpadeo.

Murakami y su equipo luego cargaron las simulaciones en una supercomputadora para confirmar que estos campos magnéticos ultra-fuertes están al alcance de la tecnología moderna. Calcularon así que crear estos campos en el mundo real requeriría un sistema láser con un pulso energético de 0.1 a 1 kilojoule y una potencia total de 10 a 100 petavatios (1 petavatio es igual a mil billones de vatios).

Láseres de hasta 10 petavatios ya están siendo desarrollados como parte de la Infraestructura Europea de Luz Extrema, y científicos chinos están planeando construir un láser de 100 petavatios llamado Estación de Luz Extrema.

Los campos magnéticos ultrafuertes tienen múltiples aplicaciones en la física fundamental, incluyendo en la búsqueda de la elusiva materia oscura. Magnetos superfuertes también pueden confinar el plasma en una pequeña área dentro de los reactores de fusión nuclear, pavimentando el camino a un futuro de energía limpia.

Fuente: Live Science. Edición: MP.

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