研究背景与核心问题 - 国际研究团队首次在实验室制造出等离子体"火球"，模拟类星体耀变体喷流在星际空间的传播过程，为破解宇宙中"消失的伽马射线"之谜提供新线索[1] - 耀变体是由超大质量黑洞驱动的活动星系，会向地球方向喷射接近光速的粒子与辐射束，产生能量可达数太电子伏（TeV）的极强伽马射线[1] - 理论上，高能伽马射线在穿越星际空间时应与宇宙微波背景相互作用产生能量较低的伽马射线，但这些低能伽马射线始终未被卫星望远镜探测到，形成科学谜题[1] 实验方法与过程 - 研究团队在欧洲核子研究中心（CERN）的高辐射材料实验设施中，利用超级质子同步加速器产生电子—正电子对，并让它们穿过一米长的等离子体，构建类星体喷流传播的实验模型[2] - 通过精确测量粒子束形态及磁场信号，研究人员首次在实验室中直接检验"喷流—等离子体不稳定性"是否足以破坏喷流结构[2] 实验结果与结论 - 实验显示粒子束始终保持狭窄、几乎平行的形态，几乎没有出现显著扰动或自发磁场[2] - 据此推断，在天体尺度上"喷流—等离子体不稳定性"效应过弱，无法解释缺失的低能伽马射线[2] - 结论强化了另一种解释，即宇宙中存在极其微弱的星际磁场，它们可能是早期宇宙遗留下的"原初磁场"[2] 研究意义与未来展望 - 通过在地球上模拟极端物理条件验证宇宙尺度下的过程，是理解高能天体喷流及磁场起源的重要一步[2] - 宇宙早期磁场的种子机制仍不明确，可能涉及超越标准模型的新物理[2] - 未来，切伦科夫望远镜阵列天文台等新一代观测设施有望提供更高分辨率数据，进一步验证这一理论[2]

研究背景与科学问题 - 国际研究团队首次在实验室制造出等离子体"火球"，模拟类星体耀变体喷流在星际空间的传播过程[1] - 耀变体是由超大质量黑洞驱动的活动星系，会向地球方向喷射出接近光速的粒子与辐射束，产生能量可达数太电子伏（TeV）的极强伽马射线[1] - 理论上高能伽马射线在穿越星际空间时应与宇宙微波背景相互作用产生能量较低的伽马射线，但这些低能伽马射线始终未被卫星望远镜探测到，形成"消失的伽马射线"之谜[1] 实验设计与方法 - 研究团队在欧洲核子研究中心（CERN）的高辐射材料实验设施中，利用超级质子同步加速器产生电子—正电子对[2] - 让粒子对穿过一米长的等离子体，构建出类星体喷流在星际空间传播的实验模型[2] - 通过精确测量粒子束形态及磁场信号，首次在实验室中直接检验"喷流—等离子体不稳定性"是否足以破坏喷流结构[2] 实验结果与科学意义 - 实验显示粒子束始终保持狭窄、几乎平行的形态，几乎没有出现显著扰动或自发磁场[2] - 据此推断在天体尺度上，"喷流—等离子体不稳定性"效应过弱，无法解释缺失的低能伽马射线[2] - 结论强化了另一种解释，即宇宙中确实存在极其微弱的星际磁场，它们可能是早期宇宙遗留下的"原初磁场"[2] - 通过在地球上模拟极端物理条件验证宇宙尺度下的过程，是理解高能天体喷流及磁场起源的重要一步[2] 未来研究方向 - 宇宙早期磁场的种子机制仍不明确，可能涉及超越标准模型的新物理[2] - 未来切伦科夫望远镜阵列天文台等新一代观测设施有望提供更高分辨率的数据，进一步验证这一理论[2]