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ANN ARBOR, Michigan (AP) – Una instalación de la Universidad de Michigan, de reciente construcción, que albergará el láser más potente de Estados Unidos, acoge esta semana su primer experimento, en un momento en que el país trata de volver a ser competitivo en el ámbito de las instalaciones láser de alta potencia.

El experimento se llevará a cabo en ZEUS – abreviatura de Zettawatt-Equivalent Ultrashort pulse laser System – por investigadores de la Universidad de California, Irvine. Viajaron a Ann Arbor como parte de su estudio de las interacciones extremadamente intensas de la luz y la materia, y de cómo dichas interacciones pueden aprovecharse para reducir los aceleradores de partículas.

En el punto álgido de su potencia, ZEUS será un láser de 3 petavatios.

Tres petavatios son “3 con 15 ceros después”, dijo Louise Willingale, profesora asociada de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en Michigan.

Y “3 petavatios es 3.000 veces más potente que la red eléctrica de Estados Unidos”, dijo.

La Fundación Nacional de la Ciencia concedió a Michigan 18,5 millones de dólares para establecer ZEUS como una instalación internacional de usuarios con financiación federal.

Inicialmente, la instalación, ubicada en un edificio que alberga el Centro Gérard Mourou de Ciencias Ópticas Ultrarrápidas de la Universidad de Michigan, acogerá a equipos de investigación que realizarán experimentos que utilizarán una fracción de la potencia total del láser. El sistema se irá ampliando gradualmente y se espera que ZEUS comience a realizar sus experimentos más importantes en otoño de 2023.

Estados Unidos construyó el primer láser de petavatios del mundo hace un cuarto de siglo, pero no ha seguido el ritmo de los sistemas más ambiciosos de Europa y Asia. Aunque ZEUS no cuenta con la misma potencia bruta que sus contemporáneos en el extranjero, su enfoque simulará un láser aproximadamente 1 millón de veces más potente que sus 3 petavatios.

ZEUS estudiará principalmente los plasmas extremos, un estado de la materia en el que los electrones tienen suficiente energía para escapar de los átomos, creando un mar de partículas cargadas. Casi todo el universo visto está hecho de plasma. El sol es un ejemplo de plasma.

Se espera que los experimentos contribuyan a la comprensión de cómo funciona el universo a nivel subatómico y los materiales cambian en escalas de tiempo rápidas. Los científicos también esperan que conduzcan al desarrollo de aceleradores de partículas más pequeños y compactos para la obtención de imágenes y tratamientos médicos.

ZEUS “tendrá una enorme gama de aplicaciones en la ciencia, la tecnología, la ingeniería y la medicina”, dijo Willingale.

Las propuestas para utilizar ZEUS serán evaluadas por un panel externo compuesto por científicos e ingenieros. Gracias a la financiación de la NSF, los usuarios cuyas propuestas de experimentos sean seleccionadas para llevar a cabo la investigación no tendrán ningún coste, más allá de sus propios gastos de viaje a la instalación.

Las propuestas se seleccionarán en función del mérito científico y la viabilidad técnica, dijo Willingale.

Franklin Dollar, un profesor asociado en el Departamento de Física y Astronomía de Cal-Irvine, y cuatro estudiantes graduados de la UCI llegaron a Michigan la semana pasada para comenzar a preparar su experimento.

“Uno de los principales retos en nuestro campo es el acceso a la luz láser intensa y de alta calidad”, dijo Dollar. “ZEUS no sólo será el rayo láser más potente del continente, sino que, lo que es más importante, proporcionará múltiples rayos potentes.

“En lugar de fabricar únicamente plasmas altamente energéticos a partir de un láser, hay un segundo haz que también puede interactuar con el plasma”, dijo.

ZEUS es una mejora del láser de 0,5 petavatios de la Universidad de Michigan, conocido como HERCULES.

Aunque los investigadores de Michigan están encantados con el nacimiento de ZEUS, son conscientes de que sus convenciones de denominación no se ajustan exactamente a la cronología de la mitología griega.

“HERCULES fue el predecesor de ZEUS”, dijo Willingale. “Es un poco al revés, porque Hércules era el hijo de Zeus.

“Así que estamos construyendo el padre después del hijo”.