美能源部(DOE)普林斯頓等離子體物理實驗室(PPPL)的研究人員在黑洞和中子星周圍的等離子體漩渦中發現了一個過程。該過程可以引發以前無法解釋的光和熱的排放。據悉，這個過程被稱為磁重聯，另外它還會拋出了數十億英里長的大規模等離子體煙羽。

這些發現有可能改善整個宇宙基本天體物理過程的基礎知識。等離子體，也被稱為物質的第四種狀態，由自由漂浮的電子和原子核或離子組成，佔可觀測宇宙的99%。科學家們正在研究如何在被稱為託卡馬克的圓環形裝置中容納等離子體，從而人來利用產生太陽和恆星巨大能量的核聚變反應，此外他們還在研究其天體物理特性。在地球上複製核聚變可以為發電提供一個幾乎無限的能量來源。

當磁場線斷裂並重新連接並釋放出能量時就會發生重新連接。科學家對這一過程感興趣四因為它似乎在整個宇宙中都有發生–從跨越光年的等離子體到實驗室中的桌面實驗。據了解，研究人員用了一個新的模型加上以前收集的數據發現，等離子體中的一種擺動被稱為磁動不穩定性(MRI)從而迫使磁場聚集在一起。由此產生的吸積盤內的重聯則釋放出能被觀察到的熱量和光。

PPPL物理學家Fatima Ebrahimi表示：“這些吸積盤重聯過程是等離子體物理學界的新事物。這些數字數據已經在那裡放了很久了，我們終於把它弄明白了！”Ebrahimi是在《The Astrophysical Jorunal Letters》上報告這些結果的論文的共同作者。據悉，新的計算機模擬顯示出來的等離子體比以前更加詳細。其他模型只模擬了被稱為剪切盒的等離子體的一小部分，並且還需要假設這些發現適用於等離子體的其他部分。“剪切盒提供了指導，但它們並不是故事的全部，”Ebrahimi強調道。

這種盒子並沒有顯示出重聯過程中的所有等離子體行為。而另一方面，這項研究中使用的高保真模擬揭示了更多的中間步驟。對論文的第一作者Jarrett Rosenberg來說，這些實驗是一種研究坩堝。他說道：“這對我來說是非常新的領域。我在學校沒有學習過等離子體物理學也沒有寫過研究論文。但我很高興能涉足這個世界。”

對於未來，Ebrahimi表示：“我們希望運行更大的模擬以更好地了解每一步到底發生了什麼。這樣一來，你就能學到新的物理學知識，當以後發生更複雜的事情時，你就知道原因了！”