Внутри солнечной вспышки магнитные линии рвутся, как натянутые резиновые жгуты, и перехлёстываются заново — за минуты высвобождая энергию, которой хватило бы человечеству на миллионы лет. В лаборатории этот процесс, магнитное пересоединение, долго умели лишь запускать, но не останавливать. Теперь у физиков появился рубильник.
На установке OMEGA-EP два лазерных импульса длиной в 2,5 наносекунды испаряли пластиковую мишень. Возникали два облака плазмы, каждое со своим магнитным полем, направленным навстречу другому. Когда облака сталкивались, между ними возникал тонкий слой, где поля и пересоединялись. В этот слой бил третий импульс — в 250 раз короче, но невероятно мощный: его интенсивность $10^{19}$ ватт на квадратный сантиметр разгоняла электроны почти до скорости света.
Но ключевым оказался момент. Если импульс приходил через 900 пикосекунд после начала облучения, слой уже существовал — и рубильник ускорял его разрушение. Если же импульс бил раньше, через 300 пикосекунд, его магнитное поле сжималось набегающими полями и создавало область высокого давления. Она отталкивала плазму, не давая слою сформироваться вовсе. Пересоединение не просто замедлялось — оно отменялось.
За процессом следили с помощью протонной дефектографии: пучок протонов просвечивал плазму, и по его отклонению восстанавливали карту магнитных полей с пикосекундным разрешением. Расчёты на двух разных кодах — один описывал движение плазмы, другой — поведение отдельных частиц — совпали с наблюдениями.
Это первый случай, когда пересоединение не просто наблюдали, а включили и выключили по команде. Раньше оно было стихией, теперь — инструментом. В термоядерных реакторах, где неконтролируемое пересоединение может разрушать магнитное удержание плазмы, такой рубильник пригодился бы уже сегодня. А в лабораторной астрофизике он позволит воспроизводить условия, которые раньше были недоступны.
Солнечная вспышка всё ещё остаётся неуправляемой, но её маленькая копия в лаборатории теперь подчиняется щелчку. Осталось научиться щёлкать в нужную сторону.
Короткий лазерный импульс был в 250 раз короче длинных импульсов, которые создавали плазму, но его энергии хватило, чтобы полностью изменить ход процесса.