一个国际科学家团队开发了一种在地球上实验产生等离子体“火球”的新方法.
黑洞和中子星是宇宙中已知密度最大的物体. 在这些极端天体物理环境的内部和周围存在等离子体, 物质的第四种基本状态，仅次于固体, 液体, 和气体. 具体地说, 这些极端条件下的等离子体被称为相对论电子-正电子对等离子体，因为它们由电子和正电子的集合组成，它们都以接近光速的速度飞行.
虽然这种等离子体在深空环境中无处不在, 事实证明，在实验室环境中生产它们具有挑战性.
现在，一个国际科学家团队首次，包括来自美国的十大赌博正规老平台人员 十大赌博正规老平台’s 激光能量学实验室 (米歇尔), 是否通过实验产生高密度的相对论性电子-正电子对等离子体束，产生的电子对比以前报道的多出两到三个数量级. 的 团队的 发现 出现在 自然通讯.
这一突破为后续实验打开了大门，这些实验可能会产生关于宇宙如何运作的基本发现.
实验室生成的由物质组成的等离子体“火球”, 反物质, 光子是高能量密度科学的前沿十大赌博正规老平台目标,主要作者查尔斯·阿罗史密斯说, 他是牛津大学的物理学家，将于今年秋天加入LLE. “但是产生足够多的电子-正电子对的实验困难, 到目前为止, 把我们的理解局限在纯理论十大赌博正规老平台上.”
罗彻斯特大学的十大赌博正规老平台人员 达斯汀Froula他是LLE等离子体和超快激光科学与工程部门主任 丹尼尔Haberberger, LLE的一名科学家, 他与阿罗史密斯和其他科学家合作，设计了一个利用 HiRadMat设施 位于日内瓦的欧洲核子十大赌博正规老平台组织(欧洲核子十大赌博正规老平台中心)的超级质子同步加速器(SPS), 瑞士.
该实验利用SPS加速器中超过1000亿个质子产生了超高产量的准中性电子-正电子对光束. 每个质子携带的动能是静止能量的440倍. 因为有这么大的动量, 当质子撞击原子时, 它有足够的能量释放其内部成分——夸克和胶子——然后它们立即重新组合，产生最终衰变成电子和正电子的阵雨.
换句话说, 他们在实验室中产生的光束有足够的粒子开始表现得像一个真正的天体物理等离子体.
“这为实验室天体物理学开辟了一个全新的前沿，使实验探测伽马射线爆发或耀变体喷流的微观物理学成为可能,阿罗史密斯说.
该团队还开发了修改对光束发射度的技术, 使在天体物理系统的尺度类似物中进行等离子体相互作用的对照十大赌博正规老平台成为可能.
“卫星和地面望远镜无法看到这些遥远物体的最小细节，到目前为止，我们只能依靠数值模拟. 我们的实验室工作将使我们能够测试那些从非常复杂的计算中得到的预测，并验证宇宙火球是如何受到脆弱的星际等离子体的影响的,合著者吉安卢卡·格雷戈里说, 牛津大学的物理学教授.
此外, 他补充说, “这一成就突出了世界各地实验设施之间交流与合作的重要性, 特别是当他们在进入越来越极端的物理环境方面开辟了新的领域.”
除了LLE，牛津大学，还有 欧洲核子十大赌博正规老平台中心, 这项十大赌博正规老平台的合作机构包括科学和技术设施委员会卢瑟福阿普尔顿实验室(STFC RAL)。, 斯特拉斯克莱德大学, 英国的原子武器机构, 劳伦斯利弗莫尔国家实验室, 马克斯·普朗克核物理十大赌博正规老平台所, 冰岛大学, 以及葡萄牙的高级tsamicnico十大赌博正规老平台所.
该团队的发现来自于通过碰撞超高强度激光来推进等离子体科学的持续努力, 十大赌博正规老平台的一个途径，将探索使用 NSF OPAL设施.
本项目已获得欧盟地平线欧洲十大赌博正规老平台与创新计划的资助，资助协议号为101057511 (EURO-LABS)。.
