Физики зажгли лазер яркостью в миллиард солнц

Ученые из Университета Небраски-Линкольна, используя яркий свет, смогли изменить способ рассеяния фотонов на электронах. Установив фокус лазерного излучения на яркость в миллиард раз больше поверхности Солнца, физики наблюдали изменения во взаимодействии между светом и веществом. С подробностями можно ознакомиться в журнале Nature Photonics.

Физики использовали установку Diocles, которая занимает одно из первых мест в рейтинге импульсных лазеров США. Ученые хотели измерить, как фотоны рассеиваются на одном электроне после удара.

Фотон, как правило, «отскакивает» под тем же углом и энергией, которыми он обладал перед ударом электрона, независимо от яркости его света. Однако ученые обнаружили, что выше определенного порога яркость лазера изменила угол, форму и длину волны рассеянного света. «Таким образом, все выглядит по-другому, когда вы повышаете яркость света, который меняет внешний вид объекта», — сказал автор исследования Дональд Умстадтер.

Это явление было связано с изменением электрона, который двигался не как обычно, вверх-вниз, а проделывал восьмерку. Как и в нормальных условиях, электрон излучал фотон, но исследователи обнаружили, что излученный фотон поглотил энергию всех рассеянных фотонов, предоставив им энергию и длину волны рентгеновского излучения.

Установив связь между яркостью лазера и свойствами рассеянного света, ученые подтвердили пригодность недавно предложенного метода измерения пиковой интенсивности импульсов лазера. Изменения, которые физики наблюдали, дали уникальные импульсы рентгеновского излучения, что позволяет создавать изображения с очень высоким разрешением, полезные для медицинских и научных целей.