Le plus puissant laser à rayons X au monde : la matière, à plus de 2 millions de degrés

Une équipe de chercheurs travaillant au département américain de l’Énergie (DOE) et plus spécialement pour le Stanford Linear Accelerator Center (SLAC National Accelerator Laboratory) s’est servi du plus puissant laser à rayons X au monde afin de créer et de sonder pour la première fois un morceau de matière porté à ultra haute température, et ce d’une façon tout à fait contrôlée.

Afin de pouvoir mieux appréhender la matière se trouvant au cœur des étoiles et des planètes géantes et de mieux comprendre les mécanismes en jeu, l’équipe de chercheurs s’est donc évertuée à reproduire à l’aide de ce laser à longueurs d’ondes ultra-courtes un processus similaire à la fusion nucléaire alimentant le soleil. Les rapides impulsions du laser sont près d’un milliard de fois plus intenses que les sources de rayons X habituelles, permettant de porter un échantillon d’aluminium à l’état de plasma, à environ 2 millions de degrés Celsius en moins d’une picoseconde (10 à la puissance -12, un millième de milliardième de seconde).

« Le laser à rayons X du Linac Coherent Light Source (LCLS) est une machine vraiment épatante », raconte Sam Vinko, chercheur à l’université d’Oxford à l’origine de l’expérience. Bien que déjà capables de créer un plasma (à partir de matière à l’état gazeux), les scientifiques n’ont jamais eu à leur disposition un outil d’étude aussi puissant que le laser du LCLS, à même de pénétrer des solides denses qu’aucun faisceau laser conventionnel n’a jamais pu pénétrer. L’échantillon de plasma ainsi créé, un cube de dix micromètres de côté, est uniforme, et les données mesurées permettront alors d’analyser le processus de fusion nucléaire solaire, ainsi que de mieux comprendre le comportement de la matière au cœur de notre étoile.

Par Moonzur Rahman

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