ניסוי מעבדה: שדה מגנטי חזק מדכא התפרצויות מסה בכוכבים

קבוצה בינלאומית של אסטרופיזיקאים ופיזיקאים של פלזמה סיפקה את הראיה הניסויית הראשונה לכך ששדות מגנטיים חזקים סביב כוכבים פעילים יכולים לדכא לחלוטין התפרצויות מסה כוכבית. הניסוי נערך במעבדת לייזר בעוצמה גבוהה באקול פוליטכניק בצרפת, ובין המובילים במחקר פרופ׳ ז'וליין פוקס, המשתייך הן לאקול פוליטכניק והן לטכניון.

התפרצות מסה כוכבית היא פליטה עצומה של פלזמה ממוגנטת, שמעצבת את האבולוציה של כוכבים ומשפיעה על סביבת החלל של כוכבי הלכת שסביבם. בשמש הן תופעה שגרתית, אבל סביב כוכבים אחרים זיהויים משכנעים נדירים באופן מפתיע. זו חידה ותיקה באסטרונומיה, והחוקרים רצו לבדוק אם השדה המגנטי של הכוכב הוא ההסבר.

הצוות שילב סימולציות אסטרופיזיקליות, ניסויי לייזר ופלזמה בעוצמה גבוהה ומידול תלת ממדי של הידרודינמיקה מגנטית. במעבדת אקול פוליטכניק נוצרו הפלזמות בתא ריק, ובמרכזו סליל מגנטי שמאפשר ליצור שדות חזקים, שמותאמים בקנה מידה לשדות של כוכב צעיר. כך אפשר היה לצפות איך זרימות הפלזמה מתנהגות כששדה מגנטי הולך וגדל.

התוצאה ברורה. כששדות חלשים יותר הפלזמה התפשטה בחופשיות, וכששדות חזקים הזרימה הפכה לבלתי יציבה, התפצלה ובסופו של דבר נעצרה לגמרי. הסימולציות זיהו את המנגנון: אי יציבויות מסוג קינק, התעקמויות של הזרימה המגנטית שמפרקות את הפלזמה. תוצאות המעבדה תאמו היטב את הסימולציות האסטרופיזיקליות, והראו ששדה כוכבי של כ 100 גאוס יכול להכיל התפרצות מהסוג הזה.

במחקר השתתפו גם חוקרים מהמכון האסטרופיזי של לייבניץ בפוטסדאם בגרמניה, והוא נתמך בין היתר על ידי מועצת המחקר האירופית (פרויקט GENESIS), משרד המחקר והחדשנות של רומניה, הקרן הלאומית למדע של ארצות הברית ותשתיות מחשוב עילי בצרפת ובאירופה.