As explosões solares não devem produzir raios-X, mas eles fazem. Porque? A abordagem de tamanho único para as colisões de elétrons perde alguns poucos sortudos que levam a uma explosão intensa de raios-X. Os cientistas pensaram que havia muitas colisões de espalhamento de elétrons em tais plasmas frios para que os elétrons fossem acelerados a alta energia e irradiassem raios-X. Enquanto a maioria dos elétrons em um plasma frio colide antes de poderem acelerar, é possível que alguns não colidam. Essas partículas são como guerreiros que enfrentam uma sequência de batalhas mortais, mas sobrevivem a cada encontro e desenvolvem experiência para ter uma chance melhor de sobreviver ao próximo.

Por muito tempo, os cientistas observaram raios-X e partículas energéticas em erupções solares e outras situações em que o plasma é considerado colisional demais para que esses fenômenos ocorram. Os raios X também podem ocorrer em relâmpagos e em certos dispositivos de energia de fusão. Jatos astrofísicos podem produzir feixes de partículas de alta energia (raios gama). A descoberta da equipe mostra que os cientistas precisam levar em consideração estatísticas detalhadas das colisões. Uma abordagem de tamanho único perde os poucos elétrons da sorte que não colidem e aceleram para atingir grande energia cinética.

Os cientistas observaram uma explosão de raios-X de um jato de plasma de laboratório. Essa explosão foi inesperada porque o jato de plasma estava relativamente frio e, portanto, altamente colisional. Uma maneira simples de pensar sobre um resfriado, plasma colisional é que há muito atrito para os elétrons serem acelerados a alta energia e irradiar raios X porque o atrito corresponde a colisões que espalham elétrons. Enquanto a grande maioria dos elétrons em um plasma frio colide antes de poder acelerar para alta energia, é possível que alguns poucos sortudos não o façam. As colisões são quantificadas estatisticamente pelo caminho livre médio, que é a distância na qual uma partícula tem dois terços de chance de colidir e, assim, perder todo o seu momento direcionado. As estatísticas, portanto, implicam que uma partícula tem um terço de chance de não colidir ao viajar por um caminho livre médio. As colisões são estatísticas, então sempre há uma probabilidade de não colidir. Os poucos elétrons que inicialmente não colidem tornam-se menos propensos a colidir novamente, portanto, uma pequena coorte é acelerada para uma energia muito alta. Uma partícula sem colisão será acelerada por um campo elétrico, se presente, e assim obterá energia cinética mais direcionada depois de percorrer o caminho livre médio. Porque o caminho livre médio aumenta à medida que a energia é elevada ao quadrado, a energia ganha no próximo caminho livre médio será maior para um terço das partículas que não colidem. Depois de um tempo, há um pequeno grupo de partículas energéticas que nunca colidiram e, por causa de sua alta energia, pode irradiar raios-X. Essas partículas são como soldados que enfrentam uma sequência de batalhas mortais, mas felizmente sobrevivem a cada uma e desenvolvem experiência para ter uma chance melhor de sobreviver ao próximo encontro.

As explosões de raios-X se correlacionam com o diâmetro do jato de plasma sendo sufocado por ondulações, como aqueles que ocorrem na interface que separa um fluido pesado em cima de um fluido mais leve. As ondulações sufocam a corrente elétrica do jato para produzir um campo elétrico que acelera os elétrons. Isso é semelhante a colocar o polegar em uma mangueira de jardim para bloquear o fluxo de água e fazer uma grande queda de pressão que acelera uma pequena quantidade de água em alta velocidade para fazer um spray. A descoberta da equipe de como essas rajadas de raios-X de microssegundos se formam mostra que estatísticas detalhadas de colisão são importantes ao lidar com plasmas frios.