当你仰望夜空时,你看到的大部分是等离子体,一种由超热原子粒子混合而成的浓稠物质。研究恒星中的等离子体以及太空中各种形态的等离子体需要一台望远镜,但科学家们可以在实验室中重现等离子体,以便更仔细地观察它。现在,由美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室(DOE)的物理学家LanGao和莱斯大学的EdisonLiang领导一个科学家团队首次创造了一种特殊形式的相干磁化等离子体射流。这种射流可以加深对新生恒星和可能是黑洞喷射出的更大射流原理的理解。新生恒星和黑洞是如此巨大的天体,它们可以捕捉光线,扭曲时空。现在正在实验室里制造稳定、超音速、强磁化的等离子体射流,这可能使我们能够研究光年之外的天体物理物体,其研究结果发表在《天体物理学》上。该团队使用罗切斯特大学激光能量学实验室(LLE)的OMEGA激光设备制造了这些喷射流。研究人员将欧米茄的20束激光束对准一个塑料目标环形区域。每一束激光都会产生一小股等离子体,当气泡膨胀时,它们对环的内部区域施加压力。这个压力挤压出一个长度超过4毫米的等离子体射流,产生了一个强度超过特斯拉的磁场。这是在实验室中研究等离子射流的第一步,研究人员很兴奋,因为不仅创造了一束喷射流,我们还成功地使用了先进的欧米茄诊来确认射流形成,并对其性能进行了表征。(博科园-图示)PPPL物理学家LanGao,图片:ElleStarkman该工具是由LLE和麻省理工学院(MIT)团队共同开发,它测量了射流的密度、温度、长度、在空间中增长时,它在一起的状态,以及周围磁场的形状。这些测量数据帮助科学家确定实验室现象与外层空间的喷流相比如何。还提供了一个基准线,科学家可以通过它来观察等离子体在不同条件下的行为。这是一项突破性的研究,因为没有其他团队成功地发射过一种超音速、窄光束射流,这种射流携带如此强的磁场,可以延伸到很远的地方。等离子体发射成像显示了典型的磁重联等离子体和尖状特征。图片:OsakaUniversity这是科学家首次证明,磁场不仅环绕着喷射流,而且平行于喷射流的轴向延伸。研究人员希望用更大的激光设备来扩展研究,并研究其他类型的现象,下一步是要看看外部磁场是否能使射流更长、更准直。还想用劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置来复制这个实验,这个装置有束激光,其中一半可以用来制造等离子环。它会有一个更大的半径,从而产生一个更长的射流比使用。这个过程将帮助我们弄清楚在什么条件下等离子体射流最强。博科园|研究/来自:普林斯顿等离子体物理实验室参考期刊《天体物理学》DOI:10./-/ab07bd博科园|科学、科技、科研、科普博科园-请看更多精彩内容:质子半径就这么难测?质子半径之谜或将被揭开!太空探索与日本折纸艺术:帮助飞船和火箭实现软着陆!实现多个单原子量子系统的无缺陷组装!