摘 要: 大型激光装置的发展，使人类可在实验室产生类似天体环境的高温、高压、强辐射和强电磁场等极端条件，为解释天体现象物理本质、掌握天体演化规律提供了主动、近距、可控和可重复实验模拟研究的新范式，催生出“实验室天体物理”发现科学这一前沿热点。美国NIF、Omega、英国Vulcan和法国LULI等大型激光装置都将实验室天体物理作为“发现科学”的首要研究内容，大力开展相关研究。近来，在国家重点研发计划及核科学挑战专题支持下，北京大学、中物院激光聚变研究中心、中科院国家天文台和北京师范大学等优势单位组成联合团队，依托神光、星光等系列大型激光装置，成功开展了天体等离子体磁场产生及演化[ScienceAdvances (2024)]、湍流电子随机加速[Nature Communications (2024)]、湍流磁重联及粒子加速[Nature Physics (2023)]、吸积盘及准直喷流[Communications Physics (2023)]等一系列天体重大科学问题的模拟实验，取得了若干重要突破。通过主动实验与天文观测结合，发现并验证了天体等离子体由温度梯度驱动的动理学Weibel不稳定性是天体磁场起源的重要机制，揭示了天体高能粒子湍流随机加速及湍流磁重联加速的物理机理，证实了磁旋转不稳定性在天体吸积过程中的重要作用。本报告将总结和介绍联合团队的这些最新研究进展，并对实验室天体物理的未来发展趋势及热点方向予以展望。
作 者 简 介：乔宾，北京大学先进技术研究院院长，教授、博雅特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，国家重点研发计划首席科学家；中国高等教育学会融合发展教育研究分会副理事长，中国核学会计算物理分会理事；全国高能量密度物理委员会委员，国家重大科技专项惯约实施管理中心应用基础技术组靶物理子项牵头专家，国家“2035年前ICF战略研究”专家组成员，等离子体物理全国重点实验室学术委员会委员，神光II设施、星光装置及SELIX-II装置用户委员会委员；《Frontiers in Physics》杂志聚变与等离子体物理部副主编，《强激光与粒子束杂志》杂志编委。主要从事等离子体物理和高能量密度物理的理论和实验研究，在惯性约束聚变能源、实验室天体物理、强激光驱动的新型粒子源和辐射源等研究方面取得一系列具有国际影响力的成果。在Nature Physics、Science Advances和Physical Review Letters等重要学术期刊上发表SCI论文150余篇，受邀多次在美国物理年会、欧洲物理年会等国际会议上做特邀报告，曾获“国防科技工业突出贡献团队奖”、 “国防科技工业局科学挑战专题挑战英才”。