"Vähän leikkimielisesti skyrmionia kutsutaan kvanttimekaaniseksi pallosalamaksi", selittää Aalto-yliopiston Mikko Möttönen Tähdet ja avaruus -lehdelle. "Se on kuin kuula, jossa hiukkaset virtaavat monimutkaisella tavalla ikään kuin ne olisivat solmussa."

Amherst Collegen laboratoriossa Yhdysvalloissa on maailmassa ensi kertaa pystytty synnyttämään skyrmioni kaikissa kolmessa ulottuvuudessa. 

Aiemmin skyrmioni on saatu luotua vain kahdessa ulottuvuudessa, jolloin puhutaan pintarakenteesta.

Yksinkertaisimmillaan selitettynä skyrmioni on paikallisesti vakaa jatkuva kenttärakenne. Sitä verrataan monen rinkulan muodostamaan solmuun, jossa eri suuntiin osoittavat rinkulat menevät toistensa läpi.

"Jos mennään normaaliin klassiseen sähködynamiikkaan, siellä on ehdotettu pallosalaman malliksi tällaista sähkömagneettista solmua", Möttönen jatkaa. 

Rakenteen luomiseksi täytyy kvanttikaasu jäähdyttää hyvin kylmäksi, niin kutsutuksi Bosen-Einsteinin kondensaatiksi. Kun kaikki atomit ovat matalimman energiansa tilassa, muuttuu kaasun käyttäytyminen muistuttamaan suurta yksittäistä atomia. 

Tutkimuksella on potentiaalia kvanttimekaniikan ulkopuolella paitsi pallosalamoiden selittämisessä myös fuusioreaktoritutkimuksessa.

Mikäli plasma voitaisiin pitää reaktorissa entistä paremmin koossa, se edistäisi fuusioreaktoreiden kehitystä.

Aiheesta lisää Tähdet ja avaruus -lehden numerossa 3 tai 4/2018.