Undersøgelse af tætte plasmaer med positronbølger

Astrofysiske og laboratorieskabte plasmaer under påvirkning af magnetiske felter er kilden til intens undersøgelse. Ny forskning søger at forstå dynamikken i positionsbølger, der rejser gennem disse skyer af stærkt ioniseret gas.

Undersøgelsen af ​​Elektron-Positron-Ion (EPI) plasma — en fuldt ioniseret gas af elektroner og positroner, der omfatter astrofysiske plasmaer som solvinde  har tiltrukket sig stor opmærksomhed i løbet af de sidste tyve år. En ny undersøgelse offentliggjort i EPJ D af Garston Tiofack, Det Naturvidenskabelige Fakultet, Universitetet i Marousa, Cameroun, og kolleger, vurderer dynamikken af ​​positron akustiske bølger (PAWS) i EPI-plasmaer, mens de er under indflydelse af magnetiske felter, eller magnetoplasma.

Forfatterne undersøgte ændringerne i PAW'er ved hjælp af en ramme af Korteweg-de Vries (KdV) og modificerede Korteweg-de Vries (mKdV) ligninger og fandt en tidligere førte til kompressive positron akustiske solitære bølger (PASW'er), mens sidstnævnte resulterede i de samme og yderligere sjældne PASW'er. Matematiske modeller og numeriske simuleringer udført af forskerne tillod dem også at overveje virkningen af ​​forskellige andre faktorer på magnetoplasmaet, herunder koncentrationen af ​​varme elektroner til positroner og anvendte ikke-termiske parametre.

Holdet opdagede, at overgangen til kaos i magnetoplasmaet afhænger stærkt af hyppigheden og styrken af ​​eksterne periodiske forstyrrelser.

Undersøgelsen tjener således en nyttig guide til at forstå de ændringer, der forekommer ved magnetoplasma i Auroral Acceleration Regions (AAR), og som de gælder for PAW'er. Holdets resultater kan også hjælpe med at udvikle forskning i astrofysisk plasma, som omfatter soludbrud og interstellare plasmaer, hvilket giver fysikere et vindue ind i de processer, der finder sted i ekstreme miljøer som aktive galaktiske kerner og supernovaeksplosioner.

At bringe holdets forskning lidt ned på jorden, det kan også hjælpe hold, der genererer plasma over hele kloden. Disse plasmaer spiller en stor rolle i en ny generation af nukleare fusionsreaktorer, som har til formål at generere ren strøm ved at replikere de processer, der foregår i stjernerne.

Disse planter bruger plasmaer, der styres ved hjælp af kraftige magnetfelter, dermed gøre forståelsen af ​​sådanne påvirkninger af afgørende betydning for fremtidig ren energiproduktion.