伽马射线是电磁波，就像可见光或X射线，但具有更高的能量。世界上最高能的伽马射线可以通过先进的激光物理学创造出来。当激光足够强大并且所有参数均正确时，被捕获的颗粒（绿色）可以有效地将激光能量（红色，橙色和黄色的表面）转换成超高能光子（粉红色）的级联。
研究人员发现了一种新的生产高能光子束的方法。与今天的技术相比，这种新方法使得高效率地制造这些伽马射线成为可能。所获得的能量比可见光中光子的能量高十亿倍。这些高强度伽马射线大大超过了所有已知的极限，并为新的基础研究铺平了道路。
查尔姆斯大学物理系研究员ArkadyGonoskov说：“当我们超出目前可能的极限时，我们可以更深入了解大自然的基本要素，我们可以深入到原子核的最深处。
这项研究结果最近发表在《物理评论》期刊上。新方法是瑞典科技大学Chalmers理工大学，应用物理研究所与俄罗斯Lobachevsky大学以及英国普利茅斯大学合作的结果。不同领域的物理学家以及计算机科学家已经成功地计算出了模拟这些超强伽马射线的数值模型和解析估计。
(a)初始目标，(b)受脉冲前沿影响的目标，(c)开始捕捉粒子并开始级联，(d)级联发展，(e)GeV光子的产生。(f)显示出发射光子的整体角度分辨谱，面板(g)显示了中心(蓝线)场强的时间演化，产生光子(绿线)的总功率，以及能量的光子通量。
在一般情况下，如果在一个物体上发射激光脉冲，则所有的粒子都会散射。但是如果激光强度足够大并且所有参数都是正确的，研究人员发现这些粒子就被困住了，它们形成了物质和反物质粒子的云，并以一种非常特别、不同寻常的方式开始运作。
查尔姆斯物理系MattiasMarklund教授说。被困粒子的云有效地将激光能量转换成高能光子级联，这是一个惊人的事情，一种非常幸运的现象，这个来源的光子原来能有这么高的能量。“
这一发现与目前正在开发的未来大型激光设备高度相关。地球上最强烈的光源将在像足球场那么大的研究所的设备上产生。
“我们的概念已经成为了一个这样的实验项目的一部分：俄罗斯极光研究中心Exawatt(ExawattCenterforExtremeLightStudies)，我们仍然不知道这些研究将如何引导我们，但是我们知道在核物理领域仍有一些东西有待发现，例如新的能源，通过基础研究，您可以专注研究某些东西，最终发现完全不同的东西-这很有趣也很有意义。“ArkadyGonoskov说。
