De nouvelles connaissances ont été acquises sur les vents stellaires, des flux de particules chargées à grande vitesse appelées plasma qui traversent l'espace interstellaire. Ces vents, créé par des éruptions d'étoiles ou des explosions stellaires, emporter avec eux des champs magnétiques puissants qui peuvent interagir avec ou affecter d'autres champs magnétiques, comme celles qui entourent des planètes comme la Terre. Notre propre soleil produit un tel vent stellaire appelé vent solaire qui souffle du plasma dans le système solaire à des vitesses de millions de miles par heure. Ce vent solaire est responsable de la production de « la météo spatiale », un danger majeur pour les satellites et les engins spatiaux ainsi que pour les réseaux électriques sur Terre. Pour comprendre ces processus, les chercheurs utilisent des expériences de laboratoire pour étudier de près les écoulements magnétiques. Des scientifiques de deux laboratoires, financé par le ministère de l'Énergie, présenteront leurs travaux à la réunion de l'American Physical Society Division of Plasma Physics à Portland, Minerai.

Au laboratoire MAGPIE de l'Imperial College de Londres, les expériences utilisent une impulsion électrique intense pour faire exploser des fils minces qui forment des panaches de particules chargées se déplaçant plus rapidement que la vitesse du son. Les particules sont dirigées sur des cibles qui ont des champs magnétiques, qui simule l'interaction du vent solaire avec des planètes telles que la Terre, Jupiter ou Saturne (Figure 1).

"La collision du vent solaire avec le champ magnétique d'une planète peut produire une région de l'espace très chaude, gaz chargé extra dense appelé magnétopause, ainsi qu'une zone de basse pression juste derrière, analogue à la façon dont on peut se tenir derrière un coupe-vent lors d'un coup de vent intense, " a déclaré Lee Suttle, scientifique à l'Imperial College de Londres. Plus récemment, les chercheurs du laboratoire MAGPIE ont pu reproduire en laboratoire certaines des caractéristiques importantes de cette collision.

Une autre étude en laboratoire utilise des lasers à haute puissance pour étudier les vents stellaires produits par les objets les plus énergétiques de l'univers, tels que les noyaux galactiques actifs et les pulsars. En focalisant un laser sur une petite zone d'un métal, les électrons sont chauffés à des énergies si élevées qu'ils se déplacent à des vitesses proches de la vitesse de la lumière (figure 2).

"Les électrons se dilatent dans un disque le long de la surface de la feuille, générer d'énormes champs magnétiques, " dit Louise Willingale, le chef de l'étude à l'Université du Michigan. L'énergie de ce champ magnétique est si extrême qu'elle est supérieure à l'énergie stockée dans la masse de tous les électrons réunis (donnée par la fameuse formule E=mc2 où E est l'énergie, m est la masse des électrons et c est la vitesse de la lumière).

Une seule impulsion laser peut créer un plasma avec des champs magnétiques qui pointent dans une direction. Une seconde impulsion peut créer un plasma avec des champs pointant dans la direction opposée. Lorsque ces deux plasmas sont forcés ensemble, les champs opposés créent une énorme tension. Les plasmas soulagent cette tension en se reconnectant magnétiquement :les champs magnétiques de sens opposé libèrent leur énergie avec une grande explosion. La région de reconnexion magnétique apparaît dans l'expérience comme une région brillante de rayons X.