Za tę innowacyjną metodę odpowiada zespół naukowców pracujący pod kierownictwem prof. Masakatsu Murakamiego. To właśnie ci badacze postanowili wykorzystać ultrakrótkie impulsy laserowe o wysokiej intensywności skierowane na mikroskopijne puste cylindry/rurki z ostrzami przypominającymi zęby piły wyściełającymi ich wewnętrzne ścianki. Te wewnętrzne struktury powodują, że plazma – wytworzona przez intensywną energię lasera – imploduje w wirowy, asymetryczny sposób. Takie zachowanie plazmy z kolei indukuje silne, krążące prądy elektryczne wewnątrz mikrorurki, które z kolei generują wyjątkowo silne pola magnetyczne.
W przeciwieństwie do konwencjonalnych metod, które polegają na wzmacnianiu istniejącego pola magnetycznego poprzez jego sprężanie, w przypadku metody BMI pole magnetyczne powstaje bez żadnego początkowego pola magnetycznego. Wirujące przepływy plazmy i powstające w nich prądy pętlowe tworzą samopodtrzymujący się mechanizm sprzężenia zwrotnego: pole magnetyczne ogranicza plazmę, a ograniczona przestrzennie plazma wzmacnia natężenie pola magnetycznego. Efekt? Powstają bardzo silne osiowe pola magnetyczne o natężeniu ponad 500 kilotesli.
Czytaj także: Pole magnetyczne Ziemi może się schować. Chińczycy stworzyli rekordowo silny magnes
Jedną z najbardziej niezwykłych cech metody BMI jest jej niezależność od jakiegokolwiek zewnętrznego pola magnetycznego. Proces jest w całości napędzany interakcją między laserem a wkładem plazmowym o unikatowym kształcie. Nawet gdy idealna symetria cylindryczna zostanie zaburzona – o ile w tarczy występują struktury asymetryczne – nadal można generować silne pola magnetyczne.
Symulacje tego procesu przeprowadzono z wykorzystaniem w pełni relatywistycznego kodu EPOCH uruchomionego na superkomputerze SQUID na Uniwersytecie w Osace. Naukowcy opracowali również model analityczny, aby lepiej zrozumieć fundamentalne prawa skalowania rządzące tym zjawiskiem. W ten sposób badacze zamierzają ustalić, w jakim kierunku powinny pójść kolejne wysiłki optymalizujące budowę mikrorurek.
Warto tutaj jednak podkreślić, że już obecne osiągnięcie stanowi dla naukowców bardzo cenne narzędzie badawcze. Z jednej bowiem strony możliwe będzie stworzenie układu pozwalającego na symulowanie warunków panujących w otoczeniu pulsarów, czy też dżetów emitowanych w czarnych dziurach. W ten sposób w laboratoriach będziemy mieli namacalny dostęp do środowiska, do którego nigdy nie będziemy w stanie w żaden sposób dotrzeć.
Czytaj także: Pole magnetyczne źródłem nieograniczonej energii. Futurystyczna technologia już działa
To jednak nie wszystko. Z odkrycia bowiem mogą wiele wynieść także naukowcy zajmujący się fuzją jądrową. Być może w ten sposób uda się opracować schematy szybkiego zapłonu wiązki protonów, pomagając w lepszym ograniczeniu i ukierunkowaniu plazmy, będącej źródłem energii przyszłości.
Widać zatem wyraźnie, że badania te stanowią znaczący krok naprzód w łączeniu laboratoryjnej nauki o plazmie z fizyką rozległego wszechświata. Dzięki nim będziemy w stanie w laboratoriach badać środowiska, które dotychczas mogliśmy badać jedynie teoretycznie, nie mając nadziei na to, że kiedykolwiek wyślemy do nich chociażby sondę kosmiczną. To wyjątkowo duże udogodnienie, które otwiera nami wrota do fizyki, która wydawała się zbyt odległa i zbyt ekstremalna, aby badać ją inaczej niż teoretycznie.