Eine Forschergruppe des Imperial College in London hat ein Magnetfeld hergestellt, das mehr als eine Milliarde mal stärker als das natürliche Magnetfeld der Erde ist. Die Forscher haben damit den bisherigen Rekord um mehr als das Hundertfache übertroffen. Derartig starke Magnetfelder könnten unter anderem zur Simulation von astrophysikalischen Phänomenen wie etwa den Atmosphären von Neutronensternen oder Weißen Zwergen eingesetzt werden. Darüber berichteten die Forscher auf einem Treffen der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft.
In ihrem Experiment schossen die Forscher um Karl Krushelnick einen konzentrierten Laserpuls mit einer Länge von nur wenigen Pikosekunden auf ein aus positiv geladenen Ionen und negativ geladenen Elektronen aufgebautes Plasma. Dazu benutzten die Forscher einen Laser des Plasmaforschungszentrums VULCAN des Rutherford Appleton Laboratory in der Nähe von Oxford. Die Wechselwirkung des Laserstrahls mit dem Plasma führte zu der Entstehung eines starken Magnetfelds und der Aussendung von hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung.
Um die Stärke der auf diese Weise erzeugten Magnetfelder zu bestimmen, untersuchten die Forscher die Polarisation der emittierten elektromagnetischen Strahlung und verglichen die experimentellen Werte mit theoretischen Vorhersagen. Das durch den Laserstrahl in dem Plasma erzeugte Magnetfeld hatte demzufolge eine mittlere Stärke von 400 MegaGauss, und in der dichtesten Region des Plasmas konnte sogar ein Spitzenwert von einem Gigagauss (einer Milliarde Gauss) festgestellt werden. Die Forscher hatten somit ein Magnetfeld erzeugt, dass mehr als eine Milliarde stärker ist als das Magnetfeld der Erde.
Die Forscher glauben, mittels noch leistungsfähigeren Lasern schon bald noch stärkere Magnetfelder herstellen zu können. Neben Fusionsexperimenten könnten derartige Magnetfelder zur Überprüfung einer Reihe von theoretischen Vorhersagungen aus der Astrophysik eingesetzt werden. Einer gängigen Lehrmeinung zu Folge sind etwa die Atmosphären von so exotischen Objekten wie Neutronensternen, die beim Kollaps riesiger Sterne entstehen, von derartig starken Magnetfeldern durchsetzt.
Stefan Maier
