原標(biāo)題：科學(xué)家解開(kāi)了為什么彗星會(huì)發(fā)射x射線的謎團(tuán) 趕緊來(lái)一探究竟吧！

　　參與該項(xiàng)目的STFC團(tuán)隊(duì)，在為太陽(yáng)風(fēng)與彗星的相互作用提供科學(xué)模型方面發(fā)揮了重要作用。這包括產(chǎn)生等離子體湍流的理論模型，湍流中電子的加速和加速電子的x射線發(fā)射。STFC團(tuán)隊(duì)還支持牛津大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行數(shù)值模擬，并進(jìn)行了目標(biāo)制造。CLF的教授Bob Bingham領(lǐng)導(dǎo)了參與該項(xiàng)目的STFC團(tuán)隊(duì)。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果很重要，因?yàn)樗鼈兲峁┲苯拥膶?shí)驗(yàn)證據(jù)表明，物體移動(dòng)通過(guò)磁化等離子體可以網(wǎng)站電子加速的天體物理學(xué)的一個(gè)概況，不僅發(fā)生在彗星,而且在行星不但，等我們自己的地球，甚至在超新星殘骸在整個(gè)星際氣體噴射物質(zhì)移動(dòng)，實(shí)驗(yàn)還證實(shí)了該團(tuán)隊(duì)的理論模型。STFC團(tuán)隊(duì)的其他成員包括CLF的Raoul Trines博士和Chris Spindloe，以及來(lái)自STFC的RAL空間設(shè)施的Ruth Bamford博士。對(duì)于CLF的Raoul Trines博士來(lái)說(shuō)，這個(gè)項(xiàng)目的亮點(diǎn)是重現(xiàn)了自然的力量。

 

　　作為一個(gè)理論家發(fā)現(xiàn)很神奇的是，在實(shí)驗(yàn)室中合理地復(fù)制天體物理現(xiàn)象是可能的，以檢驗(yàn)我們對(duì)自然的物理理解。在實(shí)驗(yàn)中，研究小組將激光束發(fā)射到一個(gè)塑料薄膜上，它爆炸了，產(chǎn)生了大量的電子和離子被排出，形成了像太陽(yáng)風(fēng)一樣的電離氣體(等離子體)的高速流動(dòng)。這種“等離子體流”隨后受到一個(gè)實(shí)心球體的影響，即所謂的實(shí)驗(yàn)室“彗星”，它離塑料箔大約一厘米遠(yuǎn)，就像一顆真正的彗星經(jīng)過(guò)太陽(yáng)系時(shí)所發(fā)生的情況。研究發(fā)現(xiàn)，等離子體湍流使電子在上游等離子體中加熱到大約一百萬(wàn)度。這些熱電子負(fù)責(zé)發(fā)射x射線，但只在磁場(chǎng)存在的情況下。這項(xiàng)研究也揭示了被稱(chēng)為注射問(wèn)題的宇宙射線之謎。人們普遍認(rèn)為，強(qiáng)烈的激波會(huì)加速粒子加速到非常高的能量，然而，它們需要足夠快的粒子來(lái)穿過(guò)激波，即注入問(wèn)題。每次粒子穿過(guò)激波，它們都會(huì)獲得能量。這個(gè) 的實(shí)驗(yàn)清楚地證明了等離子體湍流可以提供一個(gè)快速粒子的來(lái)源來(lái)克服注射問(wèn)題。

 

　　從空間科學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，這項(xiàng)研究對(duì)于更好地理解創(chuàng)造宇宙射線的機(jī)制是很重要的。最危險(xiǎn)的宇宙射線是來(lái)自太陽(yáng)或太陽(yáng)系外的高能粒子。它們能像小子彈一樣穿透厚重的墻壁，給宇航員和航天器技術(shù)帶來(lái)嚴(yán)重的危險(xiǎn)。由于太空天氣(眾所周知)破壞衛(wèi)星，數(shù)十億英鎊可能面臨風(fēng)險(xiǎn)。宇航員在地球磁層外的長(zhǎng)期任務(wù)可能會(huì)受到來(lái)自這些粒子的生命威脅劑量的輻射。為了保護(hù)它們，我們需要了解這種輻射是如何產(chǎn)生的，這樣我們就可以預(yù)測(cè)它，并發(fā)出警告，甚至使用類(lèi)似的機(jī)制保護(hù)它。像這樣的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)使我們能夠測(cè)試我們對(duì)宇宙射線如何在受控環(huán)境中加速到如此高的能量的理解。在太空中不容易做到的事情。這篇論文發(fā)表在《自然物理》雜志上。