首次且成功的创造出:稳定的强磁化等离子体射流!


  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Lan Gao和莱斯大学的Edison Liang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100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Lan Gao,图片:Elle Starkman

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:Osaka University

件下等离子体射流最强。

达到当天最大量