當恆星爆炸成超新星時，它們會在其周圍的等離子體中產生衝擊波。科學家們說，這些衝擊波非常強大，它們可以作為粒子加速器，以接近光速的速度將稱為宇宙射線的粒子流噴射到宇宙中。科學的一個謎團是超新星究竟是如何做到這一點的。研究人員設計了一種新的方法來研究這種天體物理衝擊波的工作原理，他們在實驗室裡製造了一個縮小版的衝擊波。

科學家們發現，天體物理衝擊在小尺度上產生了觀測不到的湍流。這種湍流有助於將電子踢向衝擊波，然後再將其提升到最終的極高速度。研究人員說，雖然起作用的力學原理很迷人，但它們離我們太遠，很難研究。

研究人員表示，他們可以在實驗室裡了解更多關於天體物理衝擊的物理學知識，並驗證模型。超新星周圍的天體物理衝擊波與超音速噴氣機前形成的衝擊波和音爆並無二致。一個關鍵的區別是，當一顆恆星爆炸時，它會在周圍的離子和自由電子的氣體或等離子體中產生一種物理學家稱之為無碰撞衝擊的東西。單個電子和離子被等離子體內的強烈電磁場強迫四處移動。

研究人員認為，超新星殘餘衝擊會產生強烈的電磁場，多次沖擊帶電粒子，並將其加速到極速。雖然科學家們知道粒子必須運動得非常快，才能在第一時間穿越衝擊波，但沒有人知道是什麼讓粒子達到了速度。為了在實驗室中實現他們的衝擊波，該團隊來到了美國國家點火設施，在那裡他們可以使用世界上最強大的激光器，並將它們指向一對碳片，以創造一對等離子體流直奔對方。

當這些等離子體流相遇時，光學和X射線觀測顯示了所有的特徵，這意味著他們在實驗室裡產生了類似於超新星殘餘衝擊條件下的衝擊波。他們發現，當衝擊波形成時，它能夠將電子加速到接近光速。雖然這些模型可以幫助揭示該現象的一些細微之處，但電子如何達到高速的微觀細節仍不清楚。