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Des champs magnétiques de la taille d’un trou noir pourraient être créés sur Terre, selon une étude

Les scientifiques devraient être capables de créer des champs magnétiques sur Terre qui rivalisent avec la force de ceux observés dans les trous noirs et les étoiles à neutrons, suggère une nouvelle étude.

De tels champs magnétiques puissants, qui seraient créés par l’explosion de microtubules avec des lasers, sont importants pour mener des recherches en physique de base, en science des matériaux et en astronomie, selon un nouveau document de recherche rédigé par l’ingénieur de l’Université d’Osaka Masakatsu Murakami et ses collègues. L’article a été publié le 6 octobre dans la revue en libre accès Scientific Reports.

La plupart des champs magnétiques sur Terre, même artificiels, ne sont pas particulièrement puissants. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) utilisée dans les hôpitaux produit généralement des champs d’environ 1 tesla, ou 10 000 gauss. (À titre de comparaison, le champ géomagnétique qui fait pivoter les aiguilles de la boussole vers le nord enregistre entre 0,3 et 0,5 gauss.) Certaines machines IRM de recherche utilisent des champs aussi hauts que 10,5 tesla, ou 105000 gauss, et une expérience de laboratoire de 2018 impliquant des lasers a créé un champ de à environ 1 200 tesla, soit un peu plus de 1 kilotesla. Mais personne n’a réussi à aller plus haut que cela.

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Désormais, de nouvelles simulations suggèrent que la génération d’un champ mégatesla – c’est-à-dire un champ de 1 million de tesla – devrait être possible. Murakami et son équipe ont utilisé des simulations informatiques et de la modélisation pour constater que la prise d’impulsions laser ultra-intenses sur des tubes creux de seulement quelques microns de diamètre pouvait dynamiser les électrons dans la paroi du tube et en faire sauter certains dans la cavité creuse au centre du tube. , faisant imploser le tube. Les interactions de ces électrons ultra-chauds et le vide créé lorsque le tube implose conduit à la circulation du courant électrique. Le flux de charges électriques est ce qui crée un champ magnétique. Dans ce cas, le flux de courant peut amplifier un champ magnétique préexistant de deux à trois ordres de grandeur, ont découvert les chercheurs.

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Le champ magnétique megatesla ne durerait pas longtemps, disparaissant après environ 10 nanosecondes. Mais c’est beaucoup de temps pour les expériences de physique modernes, qui fonctionnent souvent avec des particules et des conditions qui disparaissent de leur existence en bien moins qu’un clin d’œil.

Murakami et son équipe ont également utilisé des simulations de supercalculateurs pour confirmer que ces champs magnétiques ultra-puissants sont à la portée de la technologie moderne. Ils ont calculé que la création de ces champs magnétiques dans le monde réel nécessiterait un système laser avec une énergie d’impulsion de 0,1 à 1 kilojoule et une puissance totale de 10 à 100 pétawatts. (Un pétawatt équivaut à un million de milliards de watts.) Des lasers de dix pétawatts sont déjà en cours de déploiement dans le cadre de l’infrastructure européenne de la lumière extrême, et des scientifiques chinois prévoient de construire un laser de 100 pétawatts appelé Station of Extreme Light, a rapporté Science Magazine en 2018. .

Les champs magnétiques ultra-puissants ont de multiples applications en physique fondamentale, y compris dans la recherche de matière noire. Des aimants très puissants peuvent également confiner le plasma à l’intérieur des réacteurs de fusion nucléaire dans une zone plus petite, ouvrant la voie à une énergie de fusion viable à l’avenir, a rapporté 45secondes.fr.

Publié à l’origine sur 45secondes.fr.

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