Nella rivista Nature Physics un team internazionale, guidato da scienziati dell’Università di Oxford, riferisce che un breve impulso del laser FLASH ha ‘eliminato’ un elettrone centrale da ogni atomo di alluminio in un campione senza interrompere la struttura cristallina del metallo. Questo ha reso l’alluminio quasi invisibile alle radiazioni ultraviolette estreme.
”Quello che abbiamo creato è uno stato completamente nuovo della materia che nessuno ha mai visto prima’, ha detto il professor Justin Wark del Dipartimento di Fisica dell’Università di Oxford, uno degli autori del documento. L’alluminio trasparente è solo l’inizio. Le proprietà fisiche della materia che stiamo creando sono rilevanti per le condizioni all’interno di grandi pianeti, e speriamo anche che studiandola possiamo ottenere una maggiore comprensione di ciò che accade durante la creazione di ‘stelle in miniatura’ create da implosioni laser ad alta potenza, che potrebbero un giorno permettere di sfruttare la potenza della fusione nucleare qui sulla Terra.”
La scoperta è stata resa possibile grazie allo sviluppo di una nuova fonte di radiazione che è dieci miliardi di volte più luminosa di qualsiasi sincrotrone nel mondo (come il Diamond Light Source del Regno Unito). Il laser FLASH, con sede ad Amburgo, in Germania, produce impulsi estremamente brevi di luce morbida a raggi X, ognuno dei quali è più potente dell’output di una centrale elettrica che fornisce elettricità a un’intera città.
Il team di Oxford, insieme ai loro colleghi internazionali, ha concentrato tutta questa potenza in un punto con un diametro inferiore a un ventesimo della larghezza di un capello umano. A queste alte intensità l’alluminio è diventato trasparente.
Anche se l’effetto invisibile è durato solo per un periodo estremamente breve – circa 40 femtosecondi – dimostra che uno stato esotico della materia può essere creato usando fonti di raggi X ad altissima potenza.
Il professor Wark ha aggiunto: “Ciò che è particolarmente notevole del nostro esperimento è che abbiamo trasformato l’alluminio ordinario in questo nuovo materiale esotico in un solo passo, usando questo laser molto potente. Per un breve periodo il campione appare e si comporta in tutto e per tutto come una nuova forma di materia. Per certi aspetti, il modo in cui reagisce è come se avessimo cambiato ogni atomo di alluminio in silicio: è sorprendente quasi quanto scoprire che si può trasformare il piombo in oro con la luce!”
I ricercatori credono che il nuovo approccio sia un modo ideale per creare e studiare questi stati esotici della materia e porterà a ulteriori lavori rilevanti per aree diverse come la scienza planetaria, l’astrofisica e la fusione nucleare.
Un rapporto della ricerca, ‘Turning solid aluminium transparent by intense soft X-ray photoionization’, è pubblicato su Nature Physics. La ricerca è stata condotta da un team internazionale guidato dagli scienziati dell’Università di Oxford, il professor Justin Wark, il dottor Bob Nagler, il dottor Gianluca Gregori, William Murphy, Sam Vinko e Thomas Whitcher.