Bayangkan menciptakan kembali kondisi bintang neutron di laboratorium. Kemajuan terkini dalam teknologi laser mewujudkan hal ini, membuka pintu untuk menjelajahi fisika ekstrem yang sebelumnya terbatas pada lingkungan astrofisika.
Para peneliti di Amerika Serikat, didukung oleh National Science Foundation dan Air Force Office of Scientific Research, menggunakan laser multi-petawatt untuk menghasilkan medan magnet ultra-kuat dalam plasma padat. Simulasi menunjukkan bahwa medan magnet yang melebihi 4 gigagauss dapat dicapai, mendekati kekuatan yang ditemukan di magnetosfer bintang neutron.
Medan magnet yang kuat ini memfasilitasi produksi berkas sinar gamma berenergi tinggi dan, yang luar biasa, penciptaan pasangan elektron-positron langsung dari cahaya. Terobosan ini memungkinkan studi tentang rekoneksi magnetik relativistik dan dinamika elektron yang didominasi radiasi, menawarkan aplikasi potensial dalam alat diagnostik baru, sumber partikel kompak, dan model fenomena kosmik yang ditingkatkan.
Kemampuan untuk menghasilkan berkas sinar gamma juga membuka jalan untuk menciptakan materi dari cahaya melalui proses Breit-Wheeler. Simulasi memprediksi bahwa tumbukan berkas sinar gamma yang dihasilkan oleh laser dapat menghasilkan jutaan pasangan elektron-positron, sebuah lompatan signifikan dari eksperimen sebelumnya.
Selain itu, para ilmuwan telah menemukan bahwa satu berkas laser dapat mengatur sendiri plasma menjadi penumbuk foton-foton, memancarkan sinar gamma baik ke arah depan maupun belakang. Pendekatan inovatif ini menyederhanakan proses pembuatan materi dari cahaya, membuatnya lebih layak secara eksperimental dan berpotensi mengarah pada sumber positron berbasis laser yang ringkas untuk karakterisasi material dan penelitian antimateri.