一个由牛津大学牵头的国际科学家团队，在日内瓦的欧洲核子研究中心（CERN）完成了一项开创性的实验，成功创造了等离子体“火球”。此项研究旨在深入探究宇宙中长期存在的磁场奥秘，并试图解释低能伽马射线在星际空间中“失踪”的未解之谜。该项具有世界创举意义的研究成果已于2025年11月3日正式发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
这项实验设计的精妙之处在于，研究人员利用CERN的超级质子同步加速器（SPS）在HiRadMat设施内，实现了对电子-正电子对的精确生成与引导。他们使这些粒子束穿过一段长达一米的等离子体，从而在地球实验室环境中成功复刻了由特高能（TeV）伽马射线在星系际空间中引发的级联反应过程。根据先前的观测，来自活动星系如类星体的高能光子在穿越星系际空间时，应与恒星光子相互作用产生电子-正电子对，这些粒子随后再与宇宙微波背景辐射碰撞，理论上会释放出预期的低能（GeV）伽马射线信号。
然而，像费米卫星这样的空间望远镜却始终未能捕捉到这些预期的GeV伽马射线，这成为了一个悬而未决的宇宙学难题。为了检验理论，研究团队通过测量光束的剖面和伴随的磁场特征，直接测试了等离子体束不稳定性是否足以瓦解射流。令人意外的实验结果显示，与部分理论推测相反，电子-正电子对光束在穿过等离子体时保持了狭窄且近乎平行的状态，其自我产生的磁场扰动微乎其微。
将这一结果外推至宇宙尺度，意味着等离子体束不稳定性本身不足以解释GeV伽马射线的缺失。这一“出乎意料”的发现，有力地支持了另一种假说：星系际介质中可能存在着源自宇宙太初时期的微弱磁场。正是这些古老的磁场偏转了低能伽马射线，使其未能进入地球的观测视野。牛津大学的合作研究人员，如Subir Sarkar教授，强调了这项创新实验为前沿研究增添了新维度，并期望它能激发等离子体（天体）物理学界对利用地面高能物理实验室探究基本宇宙问题的潜力。
另一位研究人员Pablo Bilbao博士指出，此类实验的成果正将原本仅存于模拟中的理论概念，通过世界领先的实验设施转化为可验证的观测证据，展现了结合大规模计算与尖端实验设施的强大力量。这项突破不仅深化了对宇宙磁场起源的理解，甚至可能为探索超越标准模型的新物理学提供了线索。未来的切伦科夫望远镜阵列（CTA）等设施有望提供更高分辨率的数据，以进一步检验这些关于宇宙原初磁场的理论构想。