國(guó)科大首次實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到高能宇宙射線費(fèi)米加速的單步過(guò)程

本報(bào)合肥電  （記者徐靖）近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)胡廣月教授和陸全明教授合作的科研團(tuán)隊(duì)，利用上?！吧窆猗颉备吖β始す庋b置，首次觀測(cè)到磁化無(wú)碰撞沖擊波中“費(fèi)米加速循環(huán)”的單次反射加速過(guò)程產(chǎn)生的準(zhǔn)單能離子。近日，研究成果在線發(fā)表于《科學(xué)·進(jìn)展》。

無(wú)碰撞沖擊波是宇宙中最強(qiáng)大的粒子加速器。由于空間探測(cè)的不足，學(xué)界對(duì)無(wú)碰撞沖擊波的形成和演化以及高能宇宙射線的加速過(guò)程仍然缺乏全面的理解，對(duì)高能宇宙射線“費(fèi)米加速循環(huán)”的單次反射加速過(guò)程還缺乏實(shí)驗(yàn)觀測(cè)，對(duì)哪種“預(yù)加速機(jī)制”占主導(dǎo)的問(wèn)題仍有較大爭(zhēng)議。

研究團(tuán)隊(duì)利用“神光Ⅱ”大型激光裝置燒蝕靶物質(zhì)產(chǎn)生的高速等離子體流，在磁化背景等離子體中驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生了速度400千米每秒、磁聲馬赫數(shù)6的超臨界磁化無(wú)碰撞沖擊波，測(cè)量到2至4倍于沖擊波速度的準(zhǔn)單能離子，這是首次在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)觀測(cè)到磁化無(wú)碰撞沖擊波中“費(fèi)米加速循環(huán)”對(duì)離子的單次反射加速現(xiàn)象，與衛(wèi)星在地球“弓形波”中探測(cè)到的現(xiàn)象一致。