宇宙射线与诸多宇宙极端事件息息相关，如恒星爆炸和黑洞周围的极端环境。这些粒子不仅在天文学研究中占据重要地位，还对大气化学、电子系统以及宇航员和航天器的安全构成影响。
为了深入理解宇宙射线的形成机制，科学家们提出了两种主要理论：激波漂移加速（SDA）和激波冲浪加速（SSA）。SDA理论认为，粒子通过在激波边缘的磁场中滑动来获取能量，类似于冲浪者沿着波浪侧面滑行；而SSA理论则主张，粒子被困在冲击波的前端，通过电场推动获得能量，就像冲浪者骑在浪尖上。
然而，这两种理论究竟哪一种才是正确的，一直无人知晓。为此，中国科学技术大学的研究团队决定通过实验来寻找答案。他们利用强大的“神光二号”激光设备，在实验室中模拟了太空环境，并观察了强大的冲击波。
在实验过程中，研究人员首先产生了磁化等离子体，这是一种类似于太空中存在的带电气体状态。接着，他们以超过400公里/秒的速度，将另一个等离子体推进到这个磁化等离子体中。这次碰撞产生了类似于宇宙中超新星爆炸所产生的强大激波。
随后，研究人员利用先进的诊断工具，观察了离子在这种相互作用中的行为。他们发现，一束离子被加速到了惊人的速度，从每秒683到1118英里不等，这远远超过了激波本身的速度。这一发现清楚地表明，离子是通过反射激波前缘来获得能量的。
为了验证这一发现，研究团队还进行了模拟实验。结果表明，这种能量增加主要是由与冲击波相关的电场和磁场驱动的，这是激波漂移加速（SDA）的一个显著特征。研究团队表示：“我们的模拟再现了能量增益，并证实离子在反射过程中主要由运动电场加速。这一结果与地球弓形激波的卫星观测结果一致，确定了激波漂移加速是主要的离子激发机制。”
这项研究不仅解决了天体物理学界长期存在的争论，还为在受控环境下研究高能粒子动力学提供了一个全新的平台。它有望为未来的研究提供新的思路和方向，推动科学家们进一步揭开宇宙射线的神秘面纱。
