Zonnevlammen mogen geen röntgenstraling produceren, maar dat doen ze. Waarom? De one-size-fits-all benadering van elektronenbotsingen mist een paar gelukkigen die leiden tot een intense röntgenuitbarsting. Wetenschappers dachten dat er te veel elektronenverstrooiende botsingen waren in dergelijke koude plasma's om elektronen te laten versnellen tot hoge energie en röntgenstralen uit te stralen. Terwijl de meeste elektronen in een koud plasma botsen voordat ze kunnen versnellen, het is mogelijk dat een paar niet botsen. Deze deeltjes zijn als krijgers die een reeks dodelijke veldslagen doorstaan, maar elke ontmoeting overleven en ervaring ontwikkelen om een ​​betere kans te hebben om de volgende te overleven.

Voor een lange tijd, wetenschappers hebben röntgenstralen en energetische deeltjes waargenomen in zonnevlammen en andere situaties waar het plasma te veel botsingen zou veroorzaken om deze verschijnselen te laten plaatsvinden. Röntgenstraling kan ook voorkomen bij bliksem en bepaalde apparaten voor fusie-energie. Astrofysische jets kunnen hoogenergetische deeltjesbundels (gammastralen) produceren. De ontdekking van het team toont aan dat wetenschappers rekening moeten houden met gedetailleerde statistieken van botsingen. Een one-size-fits-all-benadering mist de gelukkige paar elektronen die niet botsen en versnellen om grote kinetische energie te bereiken.

Wetenschappers hebben een uitbarsting van röntgenstralen waargenomen van een laboratoriumplasmastraal. Deze uitbarsting was onverwacht omdat de plasmastraal relatief koud was en dus zeer botsingsgevoelig. Een eenvoudige manier om na te denken over een verkoudheid, botsingsplasma is dat er te veel wrijving is om elektronen te versnellen tot hoge energie en röntgenstralen uit te stralen, omdat wrijving overeenkomt met botsingen die elektronen verstrooien. Terwijl de overgrote meerderheid van elektronen in een koud plasma botsen voordat ze kunnen versnellen tot hoge energie, het is mogelijk dat een paar gelukkigen dat niet doen. Botsingen worden statistisch gekwantificeerd door het gemiddelde vrije pad, dat is de afstand waarover een deeltje een kans van tweederde heeft om te botsen en zo al zijn gerichte momentum te verliezen. De statistieken impliceren dus dat een deeltje een kans van een derde heeft om niet te botsen wanneer het een gemiddeld vrij pad aflegt. Botsingen zijn statistisch, dus er is altijd een kans om niet te botsen. De weinige elektronen die aanvankelijk niet botsen, zullen minder snel botsen, dus een klein cohort wordt versneld tot zeer hoge energie. Een niet-botsend deeltje zal, indien aanwezig, worden versneld door een elektrisch veld en zal dus meer gerichte kinetische energie bereiken nadat het de gemiddelde vrije weg heeft afgelegd. Omdat het gemiddelde vrije pad toeneemt als energie in het kwadraat, de energie die wordt gewonnen in het volgende gemiddelde vrije pad zal groter zijn voor het derde deel van de deeltjes die niet botsen. Na verloop van tijd, er is een kleine groep energetische deeltjes die nooit botsten en, vanwege hun hoge energie, röntgenstraling kan uitstralen. Deze deeltjes zijn als soldaten die een reeks dodelijke veldslagen doorstaan, maar die gelukkig elk overleven en ervaring ontwikkelen om een ​​betere kans te hebben om de volgende ontmoeting te overleven.

De röntgenuitbarstingen correleren met de diameter van de plasmastraal die wordt verstikt door rimpelingen, zoals die optreden op het grensvlak dat een zware vloeistof scheidt van een lichtere vloeistof. De rimpelingen verstikken de elektrische stroom van de straal om een ​​elektrisch veld te produceren dat elektronen versnelt. Dit is vergelijkbaar met het plaatsen van je duim op een tuinslang om de waterstroom te verstikken en een grote drukval te maken die een kleine hoeveelheid water versnelt tot hoge snelheid om een ​​spray te maken. De ontdekking van het team over hoe deze microseconden röntgenuitbarstingen ontstaan, toont aan dat gedetailleerde botsingsstatistieken belangrijk zijn bij het omgaan met koude plasma's.