mayo 7, 2021

Los científicos produjeron condensados ​​de Bose-Einstein en el espacio por primera vez

La idea general cuando se produce un BEC es inyectar átomos (en el caso de CAL, rubidio y potasio) en una cámara ultra fría para ralentizarlos. Luego se crea una trampa magnética en la cámara con una bobina electrificada, que se usa junto con láser y otras herramientas para mover los átomos a una nube densa. En este punto, los átomos «se mezclan entre sí», dice el físico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA David Aveline y autor principal del nuevo estudio.

Para realizar experimentos con un BEC, la trampa magnética debe bajarse o liberarse. La nube de átomos abarrotados se expandirá, lo cual es útil porque los BEC deben permanecer fríos y los gases tienden a enfriarse a medida que se expanden. Pero si los átomos en un BEC se desvían demasiado, ya no se comportarán como un condensado. Aquí es donde entra en juego la microgravedad de la órbita terrestre baja. Si intenta aumentar el volumen en la Tierra, dice Aveline, la gravedad simplemente atraerá los átomos hacia el centro de la nube BEC hacia el fondo de la trampa hasta que se viertan, distorsionando la condensación o arruinándola por completo. Pero en microgravedad, las herramientas CAL pueden mantener los átomos unidos incluso cuando aumenta el volumen de la trampa. Esto crea una condensación duradera, que a su vez permite a los científicos estudiarla por más tiempo de lo que podrían en la Tierra (esta demostración inicial funcionó durante 1,118 segundos, aunque el objetivo es poder detectar la nube por hasta 10 segundos).

David Aveline observa CAL en pruebas ambientales en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA antes del lanzamiento.

Aunque solo es un primer paso, el experimento CAL podría algún día permitir que los BEC formen la base de instrumentos ultrasensibles que detectan señales débiles de algunos de los fenómenos más misteriosos del universo, como las ondas gravitacionales y la energía oscura. Desde una perspectiva más práctica, Aveline cree que el trabajo en equipo podría allanar el camino para mejores sensores de inercia. «Las aplicaciones van desde acelerómetros y sismómetros hasta giroscopios», dice.

Mientras tanto, los investigadores están tratando con CAL, que Aveline describe como un sistema de «manejo de giro», para crear condiciones únicas para experimentar con átomos. El equipo ahora sabe que puede crear condensados ​​de Bose-Einstein en el espacio. El siguiente paso es cambiar la configuración para ver qué sucede cuando las perillas se giran a 11, por así decirlo.

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