Новое исследование выявило несостоятельность популярной модели, использовавшейся для описания поведения плазмы на протяжении 46 лет. Расхождения с эмпирическими данными удалось выявить международной группе физиков благодаря уникальному оснащению Национальной ускорительной лаборатории SLAC при Стэнфордском университете.
Находящийся в ней рентгеновский лазер LCLS (Linac Coherent Light Source) впервые позволил задать и измерить с высокой точностью энергетическое состояние частиц, а также определить, сколько требуется энергии для достижения различных состояний плазмы. Подробнее о LCLS смотрите на видео:
Лазерные импульсы, направленные на удерживаемую магнитным полем плазму, не только усиливают степень её сжатия, но и одновременно подавляют диффузию частиц. Это способствует повышению плотности плазмы и её нагреву до температур в миллионы градусов Кельвина.
Обнаружены сильные несоответствия между фактическими наблюдениями и расчётными параметрами плазмы в рамках модели, широко применяющейся с 1966 года. Даже современные компьютерные симуляции поведения плазмы основаны на этой модели и также требуют доработки.
Теперь учёным предстоит большая работа по внесению корректив в математическое описание термоядерного синтеза и астрофизических процессов с участием высокотемпературной плотной плазмы. Удивляет и то, что более ранние модели, датируемые началом шестидесятых, оказались ближе к истине.
В настоящее время группа разрабатывает современную модель, максимально точно и непротиворечиво описывающую параметры плотной горячей плазмы с учётом взаимного влияния соседних частиц и других факторов.