中國科學院國家天文臺が17日に明らかにしたところによると、同天文臺などの科學研究者は國家重要科學技術(shù)インフラである大型レーザー裝置「神光2號」を利用し、初めて大規(guī)模な運動亂流プラズマにおける電子のランダム加速を?qū)g現(xiàn)し、複雑な天體環(huán)境における高エネルギー電子生成の謎を解明した。これに関連する研究成果は「ネイチャー?コミュニケーションズ」にオンライン掲載された?？萍既請螭瑏护à?。

「サイエンス」誌が発表した125の科學問題の一つとして、天體における高エネルギー粒子の起源問題は未解決の謎だった。天體物理學者は異なる天體環(huán)境における高エネルギー粒子の生成メカニズムを説明するため、磁気リコネクション加速、衝撃波加速、ランダム加速など複數(shù)のメカニズムを提起してきた。

実験室の天體物理學研究は最近、粒子加速の面で一連の重要な進展を遂げた。実験室內(nèi)で亂流による磁気リコネクションの加速と衝撃波加速を?qū)g現(xiàn)した?！袱坤?、現(xiàn)在まで、ランダム加速のメカニズムが証明されていない。主な難點は、実験室內(nèi)で天體に似た大規(guī)模な運動亂流プラズマを生成することにある」と論文の筆頭著者で中國科學院國家天文臺の袁大偉博士は説明した。

科學研究者は今回「神光2號」を用い、実験室內(nèi)で超音速対流プラズマを生成し、ビーム速度の異方性を利用し電磁ウェーバの不安定性の発生と発達を誘導し、大規(guī)模なプラズマ亂流構(gòu)造の形成を誘発した。彼らはさらなる分析により、同亂流構(gòu)造のパワースペクトルが運動亂流スペクトルと非常に一致することを発見した。実験では異なる角度からの高エネルギー電子べき法則スペクトルが同時に測定された。

論文の共同連絡(luò)著者で中國科學院國家天文臺の趙剛院士は、「理論的シミュレーションにより、これらの高エネルギー電子が主に亂流などのプラズマの熱電子と磁気アイランドの複數(shù)回の衝突、すなわち亂流のランダム加速から生まれたことを発見した。これは天體の複雑な環(huán)境における粒子加速及び高エネルギー放射を理解する上で非常に重要だ」と述べた。（編集YF）

「人民網(wǎng)日本語版」2024年7月19日