Лабораторная астрофизика на базе исследования релятивистской лазерной плазмы

XL Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 11 – 15 февраля 2013 г.

Лабораторная астрофизика на базе исследования релятивистской лазерной плазмы

Представлены результаты работы по выбору и обоснованию перспективных направлений исследований в области лабораторной астрофизики с использованием мощных лазеров. Эти направления определяются возможностью моделирования в лабораторных условиях проблемных процессов современной астрофизики, таких, как: 1) генерация и эволюция электромагнитных полей в космосе, роль магнитных полей в космосе на разных пространственных масштабах; 2) космические гамма-всплески и релятивистские джеты, механизмы их образования и эволюции; 3) плазменные неустойчивости в космосе и астрофизических объектах, плазменные струи, ударные волны; 4) взрывы сверхновых, механизмы взрыва сверхновых с коллапсирующим ядром; 5) ядерные процессы в астрофизических объектах; 6) космические лучи, механизмы генерации и ускорения до высоких энергий; 7) астрофизические источники рентгеновского излучения.

Показано, что использование существующих мощных лазеров с интенсивностью в диапазоне 10¹⁸-10²² Вт/см² и длительностью импульса 0.1-1 пс и высокоэнергетических лазеров с энергией более 1 кДж и длительностью импульса 1-10 нс позволяет проводить исследования в области лабораторной астрофизики по всем выбранным перспективным направлениям. Представленные результаты экспериментальных исследований лазерной плазмы, полученные с помощью созданной в ФГУП ЦНИИмаш лазерной установки с уровнем мощности 10 ТВт, показывают возможности и перспективность подобных установок для проведения ряда экспериментов в области лабораторной астрофизики.

Представлен проект отечественной программы «Лабораторная астрофизика», разработанный ФГУП ЦНИИмаш. Программа ориентирована на проведение теоретических работ, включая численное моделирование астрофизических процессов, и проверку полученных результатов физическим моделированием на имеющихся и специально модернизируемых лазерных установках. Программа открыта для сотрудничества с российскими физическими центрами, институтами, университетами.