在第一個實驗中，科學家們利用粒子加速器在地球上創造了一個新的“宇宙火球”。該實驗的目的是確定在地球上爆炸的高溫氣體或等離子體射流的穩定性，該射流通過為由稱為耀變體的超大質量黑洞提供動力的銀河引擎提供動力。反過來，這可以解開隱藏磁場和缺失的高能伽馬射線的謎團。
來自牛津大學和科學技術委員會 (STFC) 中央激光設施 (CLF) 的科學家聯手，利用 CERN 的 HiRadMat（材料高輻射）設施的超質子同步加速器來創建電子-正電子對。然後他們炸毀這些東西。 物質反物質 這對粒子穿過 3.3 英尺（1 米）的等離子體，在饋送射流中創造了新的條件。 超大質量黑洞 被稱為 布拉扎爾– 這使他們能夠模擬宇宙中最極端的物理現象。
什麼在燃燒？
布拉星是活躍星系核（AGN）的一個子集，活躍星系核是由超大質量黑洞主導的星系中心區域，這些黑洞貪婪地消耗著太陽質量的數百萬或數十億倍。這些宇宙泰坦被氣體和塵埃組成的漩渦雲包圍著。所謂的吸積盤由於中心黑洞巨大引力影響所產生的摩擦而發出明亮的光芒。
這些吸積板會逐漸將物質釋放到黑洞的胃中，但周圍的物質並不是所有的黑洞都被用完。強大的磁場將一些物質發送到黑洞的兩極。它被加速到接近光速並爆炸為一對碰撞的等離子射流。耀變體是指將等離子束指向地球的 AFN。這些噴射流產生強烈的伽馬輻射。可以用地面望遠鏡在地球上探測到它，但是缺少一些東西。
當這些伽馬射線穿過星系際空間時，它們會散射來自恆星的背景光中的光子。這會產生電子形式的物質和正電子形式的反物質。這些物質-反物質對 應該 從宇宙化石中瀰漫出來的充滿宇宙的輻射場被稱為“宇宙微波背景”或“CMB”，它們是大爆炸後不久發生的事件的殘留物。
這種散射可能會產生低能伽馬射線，這些伽馬射線可以被費米航天器等天基伽馬射線望遠鏡捕獲。然而，到目前為止，這些儀器還無法探測到這種低能伽馬射線。
幫助！我們的伽馬射線消失了！
關於低能伽馬射線為何“消失”有幾種理論。一種觀點認為，電子-正電子對會被微弱的星系際磁場偏轉。這會將低能伽馬射線反射到遠離我們視線的地方。另一個建議是，這些物質-反物質對在穿過散佈在星系之間的高度分散的物質時變得不穩定。這可能會導致這些射流的流動產生微小的波動，從而產生磁場，從而導致額外的不穩定。最終結果是樑的能量耗散。另一種可能性是，星系之間存在著早期宇宙遺留下來的古代磁場。並干擾低能伽馬射線。
為了測試前兩個想法，一組科學家提出了一些非常有啟發性和令人驚訝的結果。研究小組預計光束會散開並停止。然而，他們實際觀察到的是一束保持狹窄形狀、幾乎沒有乾擾、沒有乾擾就產生磁場的光束。其影響是等離子束的不穩定性太弱，無法解釋低能伽馬射線的缺失。這可以支持星際介質中存在古老磁場的想法。漂浮在星系之間
研究結果提出了更多問題。特別是這是因為早期宇宙是極其均勻的。因此，沒有人知道，在遠古宇宙中，是如何能夠種植出這樣的遠古物體的。回答這個謎團可能需要尋找超出標準模型的物理學。這可能需要未來的設施，例如切倫科夫望遠鏡陣列天文台（CTAO）。
牛津大學團隊成員兼研究員蘇比爾·薩卡 (Subir Sarkar) 表示：“參與這樣一項創新實驗非常有趣。這為歐洲核子研究組織目前正在進行的前沿研究增加了一個新的維度。希望我們的出色成果能夠激發等離子體天體物理學界對在地面高能物理實驗室探究宇宙基本問題的可能性的興趣。”
該團隊的研究成果於週一（11 月 3 日）發表在《PNAS》雜誌上。
