Παράξενη κατάσταση ύλης που δημιουργήθηκε στο διάστημα για πρώτη φορά

Για δεκαετίες, οι πειραματιστές έχουν χρησιμοποιήσει φως λέιζερ και ηλεκτρομαγνητικά πεδία για να ψύχουν ρουφηξιές αερίου εντός ενός δισεκατομμυριοστού βαθμού του απόλυτου μηδέν. Σε τέτοιες ψυχρές θερμοκρασίες, κάτι παράξενο μπορεί να συμβεί:Τα άτομα μπορούν να συσσωρευτούν σε ένα ενιαίο μακροσκοπικό κβαντικό κύμα και να σχηματίσουν μια παράξενη κατάσταση της ύλης που ονομάζεται συμπύκνωμα Bose-Einstein (BEC). Τώρα, μια ομάδα φυσικών από τη Γερμανία δημιούργησε ένα BEC στο διάστημα.

Η εργασία στο διάστημα έχει ένα σημαντικό πλεονέκτημα σε σχέση με ένα επίγειο εργαστήριο:την απουσία βαρύτητας. Για να διερευνηθεί, ένα BEC πρέπει να απελευθερωθεί από την παγίδα φωτός και ηλεκτρομαγνητικών πεδίων και μέσα σε ένα κλάσμα του δευτερολέπτου πέφτει στο πάτωμα του θαλάμου κενού που στεγάζει το πείραμα. Αλλά στην έλλειψη βαρύτητας του διαστήματος, ένα BEC που απελευθερώνεται από την παγίδα του θα πρέπει απλώς να επιπλέει εκεί, επιτρέποντας στους ερευνητές να επιχειρήσουν πειράματα που δεν μπορούν να κάνουν στο έδαφος—όπως η δημιουργία φυσαλίδων BEC για να διερευνήσουν την κβαντική φύση του.

Για να δημιουργήσουν το BEC στο διάστημα, οι ερευνητές σχεδίασαν μια ειδική αυτοματοποιημένη εξέδρα στην οποία άτομα ρουβιδίου ήταν παγιδευμένα σε ένα τσιπ. Το γεωτρύπανο πέταξε με έναν μικρό πύραυλο (παραπάνω) που εκτοξεύτηκε από τη βόρεια Σουηδία στις 23 Ιανουαρίου 2017 και μεγέθυνσε σε υψόμετρο 243 χιλιομέτρων. Κατά τη διάρκεια των 6 λεπτών έλλειψης βάρους που παρείχε η πτήση, οι ερευνητές πέτυχαν BEC και πραγματοποίησαν περισσότερες από 100 μετρήσεις σε αυτό, όπως αναφέρει η ομάδα σήμερα στο Nature .

Η γερμανική ομάδα ξεπέρασε τους ανταγωνιστές της στις ΗΠΑ στον αγώνα για το πρώτο BEC στο διάστημα. Τον Μάιο, φυσικοί στις Ηνωμένες Πολιτείες εκτόξευσαν το πλήρως αυτοματοποιημένο Εργαστήριο Ψυχρού Ατόμου της NASA στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, όπου μπορεί να μελετήσει τα BEC ουσιαστικά επ' αόριστον. Τον Ιούλιο, οι ερευνητές ανακοίνωσαν ότι πέτυχαν BEC στο διάστημα. Αν όλα πάνε όπως σχεδιάστηκε, αυτό είναι απλώς ένα πρώτο βήμα προς πιο περίπλοκα και συναρπαστικά αποτελέσματα.