赖斯大学的物理学家创造了世界上第一个激光冷却的中性等离子体,为模拟超密态恒星创造了可能性。这项研究结果涉及激光冷却云的快速膨胀等离子体新技术,其温度比深空温度低约50倍。
莱斯物理学和天文学教授Tom Killian认为,物理学家实现新物质的激光冷却是开启了一个全新的可能性,目前尚未有人预测激光冷却原子和离子是否会引发世界上最准确的时钟或量子计算的突破。
等离子体是电子和离子的导电混合物,它是物质的四个基本状态之一。但与日常生活中熟悉的固体、液体和气体不同,等离子体往往存在于非常炎热的地方,如太阳表面或闪电。
Killian解释了研究强耦合等离子体的难度,在强耦合等离子体中,粒子之间的电相互作用能量比其随机运动的动能更多。研究的重点在于研究相互影响的离子,并根据相邻的位置重新排列,这就是强耦合。我们无法在自然发生的地方研究强耦合等离子体,激光冷却中性等离子体可以实现在实验室中制作强耦合等离子体,以便我们可以研究它们的特性。通过研究激光冷却的中性等离子体,该团队希望回答在高密度和低温的极端条件下物质如何表现的基本问题。
研究人员正在探索超级等离子体中强耦合的影响,例如,它改变了热量和离子通过等离子体扩散的方式。他们希望其可以进一步改进强耦合天体物理等离子体模型,探索新的科学发现。