Les éruptions solaires ne devraient pas produire de rayons X, mais ils le font. Pourquoi? L'approche unique des collisions d'électrons manque quelques chanceux qui conduisent à un sursaut intense de rayons X. Les scientifiques pensaient qu'il y avait trop de collisions de diffusion d'électrons dans de tels plasmas froids pour que les électrons soient accélérés à haute énergie et émettent des rayons X. Alors que la plupart des électrons d'un plasma froid entrent en collision avant de pouvoir accélérer, il est possible que quelques-uns ne se heurtent pas. Ces particules sont comme des guerriers qui endurent une séquence de batailles mortelles mais survivent à chaque rencontre et développent de l'expérience pour avoir une meilleure chance de survivre à la suivante.

Pendant longtemps, les scientifiques ont observé des rayons X et des particules énergétiques dans des éruptions solaires et d'autres situations où le plasma est censé être trop collisionnel pour que ces phénomènes se produisent. Les rayons X peuvent également se produire dans la foudre et certains appareils à énergie de fusion. Les jets astrophysiques pourraient produire des faisceaux de particules de haute énergie (rayons gamma). La découverte de l'équipe montre que les scientifiques doivent tenir compte des statistiques détaillées des collisions. Une approche unique manque les quelques électrons chanceux qui n'entrent pas en collision et accélèrent pour atteindre une grande énergie cinétique.

Les scientifiques ont observé une rafale de rayons X provenant d'un jet de plasma de laboratoire. Ce sursaut était inattendu car le jet de plasma était relativement froid et donc fortement collisionnel. Une façon simple de penser à un rhume, Le plasma collisionnel est qu'il y a trop de friction pour que les électrons soient accélérés à haute énergie et émettent des rayons X, car la friction correspond aux collisions qui dispersent les électrons. Alors que la grande majorité des électrons d'un plasma froid entrent en collision avant de pouvoir accélérer à haute énergie, il est possible que quelques chanceux ne le fassent pas. Les collisions sont quantifiées statistiquement par le libre parcours moyen, qui est la distance sur laquelle une particule a deux tiers de chance d'entrer en collision et de perdre ainsi tout son élan dirigé. Les statistiques impliquent donc qu'une particule a un tiers de chance de ne pas entrer en collision lorsqu'elle parcourt un libre parcours moyen. Les collisions sont statistiques, il y a donc toujours une probabilité de ne pas entrer en collision. Les quelques électrons qui n'entrent pas en collision au départ deviennent moins susceptibles d'entrer en collision à nouveau, ainsi une petite cohorte est accélérée à très haute énergie. Une particule qui n'entre pas en collision sera accélérée par un champ électrique s'il est présent et atteindra ainsi une énergie cinétique plus dirigée après avoir parcouru le libre parcours moyen. Parce que le libre parcours moyen augmente avec l'énergie au carré, l'énergie gagnée dans le prochain libre parcours moyen sera plus grande pour le tiers des particules qui n'entrent pas en collision. Après un moment, il y a un petit groupe de particules énergétiques qui ne sont jamais entrées en collision et, en raison de leur haute énergie, peut émettre des rayons X. Ces particules sont comme des soldats qui endurent une séquence de batailles meurtrières mais survivent heureusement à chacune et développent de l'expérience pour avoir une meilleure chance de survivre à la prochaine rencontre.

Les sursauts de rayons X sont en corrélation avec le diamètre du jet de plasma étouffé par des ondulations, comme celles qui se produisent à l'interface séparant un fluide lourd d'un fluide plus léger. Les ondulations étouffent le courant électrique du jet pour produire un champ électrique qui accélère les électrons. Cela revient à mettre le pouce sur un tuyau d'arrosage pour étouffer le débit d'eau et faire une chute de pression importante qui accélère une petite quantité d'eau à grande vitesse pour faire un jet. La découverte par l'équipe de la formation de ces sursauts de rayons X d'une microseconde montre que les statistiques de collision détaillées sont importantes lorsqu'il s'agit de plasma froid.