Una aspiradora succiona el polvo incluso si en la boquilla hay más que en la bolsa. En un tokamak, las partículas del plasma hacen lo mismo: se dirigen hacia el centro, aunque en el borde su densidad sea mayor. Esto resulta extraño, porque normalmente todo se dispersa de la zona densa a la menos densa.
Los científicos ejecutaron un modelo computacional y observaron cómo, a partir de un perfil de densidad plano, surge un pico en el centro. Primero, las partículas son transportadas por vórtices turbulentos, como personas en una multitud que se pasan unas a otras en la dirección deseada. Luego se activa un campo eléctrico que atrae lentamente las partículas hacia el interior.
Antes se pensaba que el campo eléctrico no podía atraer partículas, pero los científicos tuvieron en cuenta la resistencia del plasma y encontraron un pequeño desplazamiento que cambia el panorama. Cuando se desactivó este efecto, el pico de densidad desapareció. Eso significa que la aspiradora realmente funciona.
Esto es importante para los reactores de fusión: si se sabe dónde se acumularán las partículas de combustible, se puede confinar mejor el plasma y construir instalaciones más eficientes.
En la simulación, las partículas 'nadan contra la corriente': se mueven desde el borde hacia el centro, aunque el gradiente de densidad inicialmente apunta hacia afuera. Este transporte contraintuitivo es posible gracias a la correlación entre las fluctuaciones de densidad y el campo eléctrico, no a la difusión ordinaria.
La idea de que el plasma se comprima espontáneamente hacia el centro recuerda al concepto de 'pellizco' en la ciencia ficción, como en la novela 'Mundo Anillo' de Larry Niven, donde los campos magnéticos contienen el plasma en un reactor.