Лазерный луч бьёт по тонкой мишени, спрятанной внутри слоёв другого материала. За миллиардные доли секунды вещество сжимается до плотности 25 грамм на кубический сантиметр — это как если бы кусок свинца стал в два с лишним раза тяжелее, оставаясь на месте. Температура подскакивает до 20 электронвольт, что примерно в 230 тысяч раз горячее комнатной. Такое состояние называют тёплой плотной материей: не твёрдое тело, не газ, а нечто среднее, где электроны уже оторваны от атомов, но ещё не разлетелись полностью.

Чтобы заглянуть внутрь этого состояния, учёные просветили плазму рентгеновскими лучами. Атомы железа в мишени поглощают рентген на определённых энергиях, и по форме этих провалов в спектре можно определить, сколько электронов потерял каждый атом и насколько горяча среда. Оказалось, что простые модели, которые учитывают столкновения частиц и грубо добавляют эффекты плотности, не совпадают с измерениями. А вот более сложный расчёт, основанный на квантовой механике многих частиц, лучше повторяет общий вид спектра, хотя тоже не идеален.

Разница между моделями показывает, что в плотной горячей плазме электроны влияют друг на друга сильнее, чем предполагалось. Это важно не только для лабораторных опытов, но и для понимания того, как устроены недра Юпитера или процессы при лазерном термоядерном синтезе. Пока ни одна теория не описывает все детали, но путь к лучшему описанию намечен.