Астрофизики провели диагностические исследования плазменной струи, а именно — получили данные о ее плотности, температуре, длине и когерентности. Эти параметры помогают сравнить лабораторную плазму с той, что находится в космосе.
«Сейчас мы создаем стабильные, сверхзвуковые и сильно намагниченные плазменные струи, которые могут позволить нам изучать астрофизические объекты на расстоянии световых лет», — рассказал один из руководителей группы, астрофизик Эдисон Лян.
Плазма — очень горячая смесь электрифицированных атомных частиц, которая играет ключевую роль в эволюции звезд, черных дыр и других космических элементов.
Исследователи нацелили 20 отдельных лазерных лучей круглой формы на пластиковой мишени, чтобы произвести вспучивание плазмы, которая затем под давлением расширялась, создавая плазменную струю длиной 4 мм с напряженностью магнитного поля более 100 Тесла (примерно в 10 тыс. раз сильнее, чем маленький магнит).
Эти лазерные лучи не были обычными источниками света — они были изготовлены лазером OMEGA в Лаборатории лазерной энергетики, входящей в состав Университета Рочестера в Нью-Йорке. Это один из самых мощных лазеров в мире, способный фокусировать огромные энергетические импульсы на очень маленьких объектах.
Исследователи также хотят попробовать провести тот же эксперимент с Национальной установкой зажигания в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса, в которой имеется не менее 192 лазерных лучей — половина из них может внести вклад в плазменное лазерное кольцо.
«Он будет иметь больший радиус и, следовательно, производить более длинную струю, чем та, которая производится с использованием OMEGA, — отмечает один из ведущих исследователей, физик Лан Гао из Лаборатории физики плазмы в Принстоне (PPPL). — Этот процесс поможет нам выяснить, при каких условиях плазменная струя является самой сильной».