Ett team av forskare under ledning av Tokyos universitet har upptäckt en ny mekanism genom vilken högenergielektroner kan stärka magnetfält. Denna upptäckt kan ha konsekvenser för förståelsen av en mängd olika fenomen, från magnetfälten hos stjärnor och planeter till beteendet hos plasma i fusionsreaktorer.

Magnetiska fält skapas av flödet av elektriska strömmar. I de flesta fall bärs dessa strömmar av elektroner. Styrkan hos ett magnetfält är proportionell mot mängden ström som flyter genom det.

I den nya studien fann forskarna att högenergielektroner kan skapa magnetiska fält även i frånvaro av en elektrisk nettoström. Detta beror på att högenergielektroner kan färdas i långa, looping banor, skapa magnetiska fält runt varje loop.

Forskarna använde en partikelaccelerator för att generera högenergielektroner och mätte sedan de magnetiska fält som skapades. De fann att magnetfälten var mycket starkare än de som skulle ha skapats av en elektrisk nettoström av samma storlek.

Denna upptäckt kan ha konsekvenser för förståelsen av en mängd olika fenomen, från magnetfälten hos stjärnor och planeter till beteendet hos plasma i fusionsreaktorer.

I stjärnor kan magnetfälten som genereras av högenergielektroner hjälpa till att transportera värme och energi från kärnan till ytan. På planeter kan magnetfält skydda atmosfären från skadlig solstrålning. Och i fusionsreaktorer kan magnetfält användas för att begränsa plasman, som är den heta, laddade gasen som används för att producera energi.

Upptäckten av denna nya mekanism genom vilken högenergielektroner kan stärka magnetfält kan leda till en bättre förståelse av dessa och andra fenomen.

Studien publicerades i tidskriften Physical Review Letters.