Skip to main content
SpringerLink
Log in

On the problems of relativistic laboratory astrophysics and fundamental physics with super powerful lasers

  • Relativistic Plasma
  • Published:
Plasma Physics Reports Aims and scope Submit manuscript

Abstract

The ways toward modeling of astrophysical processes and extreme field regimes with super-power lasers are discussed. The main attention is paid to the problem of limited similarity in using the dimensionless parameters characterizing the processes in the laser and astrophysical plasmas. As the most typical examples, we address the magnetic reconnection and collisionless shock waves relevant to the problem of ultrarelativistic particle acceleration. In the extreme field limits we consider the regimes of dominant radiation reaction, changing the electromagnetic wave-matter interaction. In these regimes it, in particular, results in a new powerful source of ultra high-brightness gamma-rays and will make possible electron-positron pair creation in vacuum in a multiphoton processes. This will allow modeling under terrestrial laboratory conditions the processes in astrophysical objects and paves the way to experimental verifications using ultra intense lasers as they are currently developed within the ELI project.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

References

  1. ELI-Extreme Light Infrastructure Science and Technology with Ultra-Intense Lasers Whitebook, Ed. by G. A. Mourou, G. Korn, W. Sandner, and J. L. Collier (THOSS Media, Berlin, 2011).

    Google Scholar 

  2. G. Mourou, T. Tajima, and S. V. Bulanov, Rev. Mod. Phys. 78, 309 (2006).

    ADS  Google Scholar 

  3. L. V. Keldysh, Sov. Phys. JETP 20, 1307 (1965).

    MathSciNet  Google Scholar 

  4. V. S. Popov, Phys. Usp. 47, 855 (2004).

    ADS  Google Scholar 

  5. B. Remington, R. Drake, and D. Ryutov, Rev. Mod. Phys. 78, 755 (2006).

    ADS  Google Scholar 

  6. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, D. Habs, F. Pegoraro, and T. Tajima, Eur. Phys. J. D 55, 483 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  7. T. Zh. Esirkepov and S. V. Bulanov, EAS Publ. Ser., 58, 7 (2012).

    Google Scholar 

  8. M. Rosenberg, P. Russo, G. Bladon, and L. Christensen, 2013, http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1311/1311.0508.pdf

  9. P. Chen, Eur. Phys. J. Special Topics, 223, 1121 (2014).

    ADS  Google Scholar 

  10. D. W. Savin, L. Allamandola, S. Federman, P. Goldsmith, C. Kilbourne, K. Oberg, D. Schultz, S. W. Weaver, H. Ji, and B. Remington, Basic Research Needs for High Energy Density Laboratory Physics (Report of the Workshop on High Energy Density Laboratory Physics Research Needs, Rockwill, MD, 2009), (U.S. Department of Energy, Washington, DC, 2010), http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1103/1103.1341.pdf

    Google Scholar 

  11. M. Marklund and P. Shukla, Rev. Mod. Phys. 78, 591 (2006).

    ADS  Google Scholar 

  12. A. Di Piazza, C. Muller, K. Z. Hatsagortsyan, and C. H. Keitel, Rev. Mod. Phys. 84, 1177 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  13. V. S. Berezinskii, S. V. Bulanov, V. L. Ginzburg, V. A. Dogiel, and V. S. Ptuskin, Astrophysics of Cosmic Rays (North Holland/Elsevier, Amsterdam, 1990).

    Google Scholar 

  14. R. A. Treumann, W. Baumjohann, Frontiers Phys., 1, 31 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  15. F. A. Aharonian, A. A. Belyanin, E. V. Derishev, V. V. Kocharovsky, and Vl. V. Kocharovsky, Phys. Rev. D 6, 023005 (2002).

    ADS  Google Scholar 

  16. M. V. Medvedev, Phys. Rev. E 67, 045401 (R) (2003).

    ADS  Google Scholar 

  17. R. A. Treumann, Astron. Astrophys. Rev. 17, 409 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  18. T. Tajima and J.M. Dawson, Phys. Rev. Lett. 43, 267 (1979).

    ADS  Google Scholar 

  19. E. Esarey, C. B. Schroeder, and W. P. Leemans, Rev. Mod. Phys. 81, 1229 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  20. P. Chen, T. Tajima, and Y. Takahashi, Phys. Rev. Lett. 89, 161101 (2002).

    ADS  Google Scholar 

  21. F.-Y. Chang, P. Chen, G.-L. Lin, R. Noble, and R. Sydora, Phys. Rev. Lett. 102, 111101 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  22. T. Ebisuzaki and T. Tajima, Astropart. Phys. 56, 9 (2014).

    ADS  Google Scholar 

  23. G. N. Kichigin, JETP 92, 895 (2001).

    ADS  Google Scholar 

  24. M. E. Dieckmann, A. Bret, and P. K. Shukla, New J. Phys. 10, 013029 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  25. T. Zh. Esirkepov, M. Borghesi, S. V. Bulanov, G. Mourou, and T. Tajima, Phys. Rev. Lett. 92, 175003 (2004).

    ADS  Google Scholar 

  26. P. N. Lebedev, Ann. Phys. 6, 433 (1901).

    Google Scholar 

  27. A. S. Eddington, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 85, 408 (1925).

    ADS  MATH  Google Scholar 

  28. E. A. Milne, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 86, 459 (1926).

    ADS  Google Scholar 

  29. S. Chandrasekhar, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 94, 522 (1934).

    ADS  MATH  Google Scholar 

  30. N. J. Shaviv, Astrophys. J. 532 L137 (2000).

    ADS  Google Scholar 

  31. J. Arons, Astrophys. J. 388, 561 (1992).

    ADS  Google Scholar 

  32. M. C. Begelman, Astrophys. J. 551, 897 (2001).

    ADS  Google Scholar 

  33. S. V. Bulanov, E. Yu. Echkina, T. Zh. Esirkepov, I. N. Inovenkov, M. Kando, F. Pegoraro, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 104, 135003 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  34. S. S. Bulanov, C. B. Schroeder, E. Esarey, and W. P. Leemans, Phys. Plasmas 19, 093112 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  35. S. Kar, M. Borghesi, S. V. Bulanov, A. Macchi, M.H. Key, T. V. Liseykina, A. J. Mackinnon, P. K. Patel, L. Romagnani, A. Schiavi, and O. Willi, Phys. Rev. Lett. 100, 225004 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  36. F. Dollar, C. Zulick, A. G. R. Thomas, V. Chvykov, J. Davis, G. Kalinchenko, T. Matsuoka, C. McGuffey, G. M. Petrov, L. Willingale, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 108, 175005 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  37. S. Kar, K. F. Kakolee, B. Qiao, A. Macchi, M. Cerchez, D. Doria, M. Geissler, P. McKenna, D. Neely, J. Osterholz, R. Prasad, K. Quinn, B. Ramakrishna, G. Sarri, O. Willi, X. Y. Yuan, M. Zepf, and M. Borghesi, Phys. Rev. Lett. 109, 185006 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  38. I. J. Kim, K. H. Pae, C. M. Kim, H. T. Kim, J. H. Sung, S. K. Lee, T. J. Yu, I. W. Choi, C.-L. Lee, C. H. Nam, P. V. Nickles, T. M. Jeong, and J. Lee, Phys. Rev. Lett. 111, 165003 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  39. S. S. Bulanov, A. Brantov, V. Yu. Bychenkov, V. Chvykov, G. Kalinchenko, T. Matsuoka, P. Rousseau, S. Reed, V. Yanovsky, D. W. Litzenberg, K. Krushelnick, and A. Maksimchuk, Phys. Rev. E 78, 026412 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  40. V. I. Veksler, At. Energ. 2, 427 (1957).

    Google Scholar 

  41. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, A. S. Pirozhkov, and N. N. Rosanov, Phys. Usp. 56, 429 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  42. P. Goldreich, Phys. Scripta 17, 225 (1978).

    ADS  Google Scholar 

  43. T. Piran, Astrophys. J. 257, L23 (1982).

    ADS  Google Scholar 

  44. N. M. Naumova, J. A. Nees, I. V. Sokolov, B. Hou, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 92, 063902 (2004).

    ADS  Google Scholar 

  45. S. Gordienko, A. M. Pukhov, O. Shorokhov, and T. Baeva, Phys. Rev. Lett. 94, 103903 (2005).

    ADS  Google Scholar 

  46. U. Teubner and P. Gibbon, Rev. Mod. Phys. 81, 445 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  47. C. Bamber, S. J. Boege, T. Koffas, T. Kotseroglou, A. C. Melissinos, D. D. Meyerhofer, D. D. Meyerhofer, D. A. Reis, W. Ragg, C. Bula, K. T. McDonald, E. J. Prebys, D. L. Burke, R. C. Field, G. Horton-Smith, J. E. Spencer, D. Walz, S. C. Berridge, W. M. Bugg, K. Shmakov, and A. W. Weidemann, Phys. Rev. D 60, 092004 (1999).

    ADS  Google Scholar 

  48. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, and T. Tajima, Phys. Rev. Lett. 91, 085001 (2003).

    ADS  Google Scholar 

  49. J. Schwinger, Phys. Rev. 82, 664 (1951).

    ADS  MATH  MathSciNet  Google Scholar 

  50. V. B. Beresteskii, E. M. Lifshitz, and L. P. Pitaevskii, Quantum Electrodynamics (Pergamon, New York, 1982).

    Google Scholar 

  51. F. Sauter, Z. Phys. 69 742 (1931).

    ADS  Google Scholar 

  52. W. Heisenberg and H. Euler, Z. Phys. 98, 714 (1936).

    ADS  Google Scholar 

  53. K. Birkeland, The Norwegian Aurora Polaris Expedition, 1902–1903 (Aschenhoug, Christiania, 1908).

    Google Scholar 

  54. H. Alfvén and C.-G. Falthammar, Cosmic Electrodynamics (Clarendon, Oxford, 1963).

    Google Scholar 

  55. V. E. Fortov, Phys. Usp. 50, 347 (2007).

    Google Scholar 

  56. A. G. Frank, Phys. Usp. 53, 941 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  57. M. Yamada, R. Kulsrud, and H. Ji, Rev. Mod. Phys. 82, 603 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  58. D. W. Koopman and D. A. Tidman, Phys. Rev. Lett. 18, 533 (1967).

    ADS  Google Scholar 

  59. N. C. Woolsey, Y. A. Ali, R. G. Evans, R. A. D. Grundy, S. J. Pestehe, P. G. Carolan, N. J. Conway, R. O. Dendy, P. Helander, K. G. McClements, J. G. Kirk, P. A. Norreys, M. M. Notley, and S. J. Rose, Phys. Plasmas 8, 2439 (2001).

    ADS  Google Scholar 

  60. W. Dittrich and H. Gies, Probing the Quantum Vacuum (Springer, Berlin, 2000).

    Google Scholar 

  61. R. Ruffni, G. Vereshchagin, and S. S. Xue, Phys. Rep. 487, 1 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  62. C. K. Dumlu and G. V. Dunne, Phys. Rev. Lett. 104, 250402 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  63. R. Schutzhold, H. Gies, and G. Dunne, Phys. Rev. Lett. 101, 130404 (2008).

    ADS  MathSciNet  Google Scholar 

  64. C.-G. Falthammar, Space Sci. Rev. 15, 803 (1974).

    ADS  Google Scholar 

  65. J. Zhong, Y. Li, X. Wang, J. Wang, Q. Dong, C. Xiao, S. Wang, X. Liu, L. Zhang, L. An, F. Wang, J. Zhu, Y. Gu, X. He, G. Zhao, and J. Zhang, Nature Phys. 6, 984 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  66. L. I. Sedov, Similarity and Dimensional Methods in Mechanics (Academic, New York, 1959).

    MATH  Google Scholar 

  67. F. Pegoraro, T. Zh. Esirkepov, and S. V. Bulanov, Phys. Lett. A 347, 133 (2005).

    ADS  Google Scholar 

  68. S. V. Bulanov, Plasma Phys. Controlled Fusion 48, B29 (2006).

    Google Scholar 

  69. J. Gunn and J. Ostriker, Phys. Rev. Lett. 22, 728 (1969).

    ADS  Google Scholar 

  70. V. S. Beskin, A. V. Gurevich, and Ya. N. Istomin, Physics of the Pulsar Magnetosphere (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1993).

    MATH  Google Scholar 

  71. J. Hester, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 46, 127 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  72. V. S. Beskin, Phys. Usp. 53, 1199 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  73. S.V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, J. Koga, and T. Tajima, Plasma Phys. Rep. 30, 21 (2004).

    ADS  Google Scholar 

  74. Ya. B. Zeldovich and A. F. Illarionov, Sov. Phys. JETP 34, 467 (1972).

    ADS  Google Scholar 

  75. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, J. K. Koga, and S. S. Bulanov, Phys. Rev. E 84, 056605 (2011).

    ADS  Google Scholar 

  76. P. B. Corkum, Phys. Rev. Lett. 71, 1994 (1993).

    ADS  Google Scholar 

  77. F. Krausz and M. Ivanov, Rev. Mod. Phys. 81, 163 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  78. K. Midorikawa, Nature Photonics 5, 640 (2011).

    ADS  Google Scholar 

  79. S.-W. Bahk, P. Rousseau, T. A. Planchon, V. Chvykov, G. Kalintchenko, A. Maksimchuk, G. A. Mourou, and V. Yanovsky, Opt. Lett. 29, 2837 (2004).

    ADS  Google Scholar 

  80. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, The Classical Theory of Fields (Pergamon, Oxford, 1980).

    Google Scholar 

  81. A. I. Akhiezer and R. V. Polovin, Sov Phys. JETP 30, 915 (1956).

    MathSciNet  Google Scholar 

  82. A. Pukhov and J. Meyer-ter-Vehn, Appl. Phys. B 74, 355 (2002).

    ADS  Google Scholar 

  83. S. V. Bulanov, F. Pegoraro, A. M. Pukhov, and A. S. Sakharov, Phys. Rev. Lett. 78, 4205 (1997).

    ADS  Google Scholar 

  84. T. Zh. Esirkepov, Y. Kato, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 101, 265001 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  85. A. S. Pirozhkov, M. Kando, T. Zh. Esirkepov, P. Gallegos, H. Ahmed, E. N. Ragozin, A.Ya. Faenov, T. A. Pikuz, T. Kawachi, A. Sagisaka, J. K. Koga, M. Coury, J. Green, P. Foster, C. Brenner, B. Dromey, D. R. Symes, M. Mori, K. Kawase, T. Kameshima, Y. Fukuda, L. Chen, I. Daito, K. Ogura, Y. Hayashi, H. Kotaki, H. Kiriyama, H. Okada, N. Nishimori, T. Imazono, K. Kondo, T. Kimura, T. Tajima, H. Daido, P. Rajeev, P. McKenna, M. Borghesi, D. Neely, Y. Kato, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 108, 135004 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  86. W. P. Leemans, B. Nagler, A. J. Gonsalves, Cs. Toth, K. Nakamura, C. G. R. Geddes, E. Esarey, C. B. Schroeder, S. M. Hooker, Nature Phys. 2, 696 (2006).

    ADS  Google Scholar 

  87. X. Wang, R. Zgadzaj, N. Fazel, Z. Li, S. A. Yi, Xi Zhang, W. Henderson, Y.-Y. Chang, R. Korzekwa, H.-E. Tsai, C.-H. Pai, H. Quevedo, G. Dyer, E. Gaul, M. Martinez, A. C. Bernstein, T. Borger, M. Spinks, M. Donovan, V. Khudik, G. Shvets, T. Ditmire, and M. C. Downer, Nature Commun. 4, 1988 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  88. M. Fuchs, R. Weingartner, A. Popp, Z. Major, S. Becker, J. Osterhoff, I. Cortrie, B. Zeitler, R. Horlein, G. D. Tsakiris, U. Schramm, T. P. Rowlands-Rees, S. M. Hooker, D. Habs, F. Krausz, S. Karsch, and F. Gruner, Nature Phys. 5, 826 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  89. M. Kando, Y. Fukuda, A. S. Pirozhkov, J. Ma, I. Daito, L.-M. Chen, T. Zh. Esirkepov, K. Ogura, T. Homma, Y. Hayashi, H. Kotaki, A. Sagisaka, M. Mori, J. K. Koga, H. Daido, S. V. Bulanov, T. Kimura, Y. Kato, and T. Tajima, Phys. Rev. Lett. 99, 135001 (2007).

    ADS  Google Scholar 

  90. A. S. Pirozhkov, J. Ma, M. Kando, T. Zh. Esirkepov, Y. Fukuda, L.-M. Chen, I. Daito, K. Ogura, T. Homma, Y. Hayashi, H. Kotaki, A. Sagisaka, M. Mori, J. K. Koga, T. Kawachi, H. Daido, S. V. Bulanov, T. Kimura, Y. Kato, and T. Tajima, Phys. Plasmas 14, 123106 (2007).

    ADS  Google Scholar 

  91. M. Kando, A. S. Pirozhkov, K. Kawase, T. Zh. Esirkepov, Y. Fukuda, H. Kiriyama, H. Okada, I. Daito, T. Kameshima, Y. Hayashi, H. Kotaki, M. Mori, J. K. Koga, H. Daido, A. Ya. Faenov, T. Pikuz, J. Ma, L.-M. Chen, E. N. Ragozin, T. Kawachi, Y. Kato, T. Tajima, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 103, 235003 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  92. Y. Kuramitsu, Y. Sakawa, T. Kato, H. Takabe, and M. Hoshino, Astrophys. J. 682, L113 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  93. M. Borghesi, J. Fuchs, S. V. Bulanov, A. J. Mackinnon, P. Patel, and M. Roth, Fusion Sci. Technol. 49, 412 (2006).

    Google Scholar 

  94. H. Daido, M. Nishiuchi, and A. S. Pirozhkov, Rep. Prog. Phys. 75, 056401 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  95. M. Roth, T. E. Cowan, M. H. Key, S. P. Hatchett, C. Brown, W. Fountain, J. Johnson, D. M. Pennington, R. A. Snavely, S. C. Wilks, K. Yasuike, H. Ruhl, F. Pegoraro, S. V. Bulanov, E. M. Campbell, M. D. Perry, and H. Powell, Phys. Rev. Lett. 86, 436 (2001).

    ADS  Google Scholar 

  96. V. Yu. Bychenkov, W. Rozmus, A. Maksimchuk, D. Umstadter, and C. E. Capjack, Plasma Phys. Rep. 27, 1017 (2001).

    ADS  Google Scholar 

  97. S. Yu. Gus’kov, Quant. Electron. 31, 885 (2001).

    ADS  Google Scholar 

  98. S. Yu. Gus’kov, Plasma Phys. Rep. 39, 1 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  99. S. V. Bulanov and V. S. Khoroshkov, Plasma Phys. Rep. 28, 493 (2002).

    ADS  Google Scholar 

  100. S. V. Bulanov, J. Wilkens, T. Zh. Esirkepov, G. Kraft, S. Kraft, M. Molls, G. Korn, and V. S. Khoroshkov, Phys. Usp. (in press).

  101. M. Borghesi, D. H. Campbell, A. Schiavi, M. G. Haines, O. Willi, A. J. MacKinnon, P. Patel, L. A. Gizzi, M. Galimberti, R. J. Clarke, F. Pegoraro, H. Ruhl, and S. V. Bulanov, Phys. Plasmas 9, 2214 (2002).

    ADS  Google Scholar 

  102. M. Nishiuchi, H. Sakaki, K. Nishio, R. Orlandi, H. Sako, T. A. Pikuz, A. Ya. Faenov, T. Zh. Esirkepov, A. S. Pirozhkov, K. Matsukawa, A. Sagisaka, K. Ogura, M. Kanasaki1, H. Kiriyama, Y. Fukuda, H. Koura, M. Kando, T. Yamauchi, Y. Watanabe, S. V. Bulanov, K. Kondo, K. Imai, and S. Nagamiya, http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1402/1402.5729.pdf

  103. M. C. Levy, S. C. Wilks, M. Tabak, S. B. Libby, and M. G. Baring, Nature Commun. 5, 4149 (2014).

    ADS  Google Scholar 

  104. F. A. Zander, Tekh. Zhizn’, No. 13, 15 (1924).

    Google Scholar 

  105. A. Macchi, S. Veghini, and F. Pegoraro, Phys. Rev. Lett. 103, 085003 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  106. S. S. Bulanov, C. B. Schroeder, E. Esarey, and W. P. Leemans, Phys. Plasmas. 19, 093112 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  107. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, F. Pegoraro, S. S. Bulanov, C. G. R. Geddes, C. B. Schroeder, E. Esarey, and W. P. Leemans, Phys. Plasmas. 19, 103105 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  108. V. A. Vshivkov, N. M. Naumova, F. Pegoraro, and S. V. Bulanov, Phys. Plasmas 5, 2727 (1998).

    ADS  Google Scholar 

  109. F. Pegoraro and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 99, 065002 (2007).

    ADS  Google Scholar 

  110. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, F. Pegoraro, and M. Borghesi, Comptes Rendus Phys. 10, 216 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  111. E. Yu. Echkina, I. N. Inovenkov, T. Zh. Esirkepov, F. Pegoraro, M. Borghesi, and S. V. Bulanov, Plasma Phys. Rep. 36, 15 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  112. S. Wilks, W. Kruer, M. Tabak, and A. B. Langdon, Phys. Rev. Lett. 69, 1383 (1992).

    ADS  Google Scholar 

  113. N. N. Naumova, T. Schlegel, V. T. Tikhonchuk, C. Labaune, I. V. Sokolov, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 102 025002 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  114. A. P. L. Robinson, P. Gibbon, M. Zepf, S. Kar, R. G. Evans, and C. Bellei, Plasma Phys. Controlled Fusion 51, 024004 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  115. T. Kato and H. Takabe, Phys. Plasmas 17, 032114 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  116. N. J. Sircombe, M. E. Dieckmann, P. K. Shukla, and T. D. Arber, Astron. Astrophys. 452, 371 (2006).

    ADS  MATH  Google Scholar 

  117. A. Zhidkov, J. Koga, A. Sasaki, and M. Uesaka, Phys. Rev. Lett. 88, 185002 (2002).

    ADS  Google Scholar 

  118. J. K. Koga, T. Zh. Esirkepov, and S. V. Bulanov, Phys. Plasmas 12, 093106 (2005).

    ADS  Google Scholar 

  119. J. Koga, T. Z. Esirkepov, and S. V. Bulanov, J. Plasma Phys. 72, 1315 (2006).

    ADS  Google Scholar 

  120. A. Zhidkov, S. Masuda, S. S. Bulanov, J. Koga, T. Hosokai, and R. Kodama, Phys. Rev. STAB 17, 054001 (2014).

    ADS  Google Scholar 

  121. A. Thomas, C. Ridgers, S. S. Bulanov, B. J. Griffin, and S. Mangles, Phys. Rev. 2, 041004 (2012).

    Google Scholar 

  122. C. P. Ridgers, C. S. Brady, R. Duclous, J. G. Kirk, K. Bennett, T. D. Arber, A. P. L. Robinson, and A. R. Bell, Phys. Rev. Lett. 108, 165006 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  123. T. Nakamura, J. K. Koga, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, G. Korn, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 108, 195001(2012).

  124. A. R. Bell and J. G. Kirk, Phys. Rev. Lett. 101, 200403 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  125. A. M. Fedotov, N. B. Narozhnyi, G. Mourou, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 105, 080402 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  126. S. S. Bulanov, T. Esirkepov, J. Koga, A. Thomas, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 105, 220407 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  127. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, Y. Hayashi, M. Kando, H. Kiriyama, J. K. Koga, K. Kondo, H. Kotaki, A. S. Pirozhkov, S. S. Bulanov, A. G. Zhidkov, P. Chen, D. Neely, Y. Kato, N. B. Narozhny, and G. Korn, Nuclear Instr. Meth. Phys. Res. A 660, 31 (2011).

    ADS  Google Scholar 

  128. J. Schwinger, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 40, 132 (1954).

    ADS  MATH  Google Scholar 

  129. A. A. Sokolov, N. P. Klepikov, and I. M. Ternov, Sov. Phys. JETP 24, 249 (1954).

    Google Scholar 

  130. A. C.-L. Chian, Phys. Rev. A 24, 2773 (1981).

    ADS  Google Scholar 

  131. S. S. Bulanov, Phys. Rev. E 69, 036408 (2004).

    ADS  Google Scholar 

  132. T. Shintake, Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 507, 11 (2003).

    Google Scholar 

  133. G. Breit and J. A. Wheeler, Phys. Rev. 46, 1087 (1934).

    ADS  Google Scholar 

  134. A. I. Nikishov and V. I. Ritus, Sov. Phys. Usp. 13, 303(1970).

  135. J. K. Koga, S. V. Bulanov, T. Esirkepov, A. Pirozhkov, and M. Kando, Phys. Rev. A 86, 053823 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  136. N. N. Rosanov, JETP Lett. 88, 501 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  137. C. S. Brady, C. P. Ridgers, T. D. Arber, A. R. Bell, and J. G. Kirk, Phys. Rev. Lett. 109, 245006 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  138. I. V. Sokolov, J. A. Nees, V. P. Yanovsky, N. M. Naumova, and G. A. Mourou, Phys. Rev. E 81, 036412 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  139. S. S. Bulanov, E. Esarey, C. B. Schroeder, and W. P. Leemans, Phys. Rev. A 87, 062110 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  140. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, J. K. Koga, T. Nakamura, S. S. Bulanov, A. G. Zhidkov, Y. Kato, and G. Korn, Proc. SPIE 8780, 878015 (2013), http://export.arxiv.org/pdf/1304.6519

    Google Scholar 

  141. V. I. Ritus, in Issues in Intense-Field Quantum Electrodynamics, Ed. by. V. L. Ginzburg (Nova Science, Commack, 1987), p. 180.

  142. M. Abramowitz and I. A. Stegun, Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables (Dover, New York, 1965).

    Google Scholar 

  143. R. Duclous, J. G. Kirk, and A. R. Bell, Plasma Phys. Controlled Fusion 53, 015009 (2011).

    ADS  Google Scholar 

  144. I. M. Ternov, Phys. Usp. 38, 409 (1995).

    ADS  Google Scholar 

  145. A. Ts. Amatuni and I. V. Pogorelsky, Phys. Rev. STAB 1, 034001 (1998).

    ADS  Google Scholar 

  146. L. L. Ji, A. Pukhov, I. Yu. Kostyukov, B. F. Shen, and K. Akli, Phys. Rev. Lett. 112, 145003 (2014).

    ADS  Google Scholar 

  147. A. Gonoskov, A. Bashinov, I. Gonoskov, C. Harvey, A. Ilderton, A. Kim, M. Marklund, G. Mourou, and A. Sergeev, Phys. Rev. Lett. 113, 014801 (2014).

    ADS  Google Scholar 

  148. M. Tamburini, F. Pegoraro, A. Di Piazza, C. H. Keitel, T. V. Liseykina, and A. Macchi, New J. Phys. 12, 123005 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  149. C. Gahn, G. D. Tsakiris, G. Pretzler, K. J. Witte, P. Thirolf, D. Habs, C. Delfin, and C.-G. Wahlstrom, Phys. Plasmas 9, 987 (2002).

    ADS  Google Scholar 

  150. T. E. Cowan, A. W. Hunt, T. W. Phillips, S. C. Wilks, M. D. Perry, C. Brown, W. Fountain, S. Hatchett, J. Johnson, M. H. Key, T. Parnell, D. M. Pennington, R. A. Snavely, and Y. Takahashi, Phys. Rev. Lett. 84, 903 (2000).

    ADS  Google Scholar 

  151. H. Chen, S. C. Wilks, D. D. Meyerhofer, J. Bonlie, C. D. Chen, S. N. Chen, C. Courtois, L. Elberson, G. Gregori, W. Kruer, O. Landoas, J. Mithen, J. Myatt, C. D. Murphy, P. Nilson, D. Price, M. Schneider, R. Shepherd, C. Stoeckl, M. Tabak, R. Tommasini, and P. Beiersdorfer, Phys. Rev. Lett. 105, 015003 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  152. K. Nakashima and H. Takabe, Phys. Plasmas 9, 1505 (2002).

    ADS  Google Scholar 

  153. D. A. Gryaznykh, Ya. Z. Kandiev, and V. A. Lykov, JETP Lett. 67, 257 (1998).

    ADS  Google Scholar 

  154. N. B. Narozhny, S. S. Bulanov, V. D. Mur, and V. S. Popov, Phys. Lett. A 338, 1 (2004).

    ADS  Google Scholar 

  155. S. S. Bulanov, N. B. Narozhny, V. D. Mur, and V. S. Popov, JETP 102, 9 (2006).

    ADS  Google Scholar 

  156. S. S. Bulanov, V. D. Mur, N. B. Narozhny, J. Nees, and V. S. Popov, Phys. Rev. Lett. 104, 220404 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  157. N. N. Rozanov, JETP 76, 991 (1993).

    ADS  Google Scholar 

  158. A. Einstein, Ann. Phys. (Leipzig) 17, 891 (1905).

    ADS  MATH  Google Scholar 

  159. S. V. Bulanov, N. M. Naumova, and F. Pegoraro, Phys. Plasmas 1, 745 (1994).

    ADS  Google Scholar 

  160. N. N. Rosanov, N. V. Vysotina, and A. N. Shatsev, JETP Letters 93, 308 (2011).

    ADS  Google Scholar 

  161. V. V. Kulagin, V. A. Cherepenin, M. S. Hur, and H. Suk, Phys. Plasmas 14, 113101 (2007).

    ADS  Google Scholar 

  162. B. Dromey, M. Zepf, A. Gopal, K. Lancaster, M. S. Wei, K. Krushelnick, M. Tatarakis, N. Vakakis, S. Moustaizis, R. Kodama, M. Tampo, C. Stoeckl, R. Clarke, H. Habara, D. Neely, S. Karsch, and P. Norreys, Nature Phys. 2, 456 (2006).

    ADS  Google Scholar 

  163. S. S. Bulanov, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Popov, V. Yu. Bychenkov, and W. Rozmus, Phys. Lett. A 374, 476 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  164. S. V. Bulanov, Radiophys. Quant. Electron. 18, 1511 (1975).

    Google Scholar 

  165. V. I. Bratman and S. V. Samsonov, Phys. Lett. A 206, 377 (1995).

    ADS  Google Scholar 

  166. S. A. Reed, T. Matsuoka, S. S. Bulanov, M. Tampo, V. Chvykov, G. Kalintchenko, P. Rousseau, V. Yanovsky, R. Kodama, D. W. Litzenberg, K. Krushelnick, and A. Maksimchuk, Appl. Phys. Lett. 94, 201117 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  167. A. S. Pirozhkov, S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Mori, A. Sagisaka, and H. Daido, Phys. Lett. A 349, 256 (2006); Phys. Plasmas 13, 013107 (2006).

    ADS  Google Scholar 

  168. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, S. S. Bulanov, S. G. Rykovanov, and F. Pegoraro, Phys. Plasmas 20, 123114 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  169. V. L. Ginzburg, The Propagation of Electromagnetic Waves in Plasmas (Pergamon, Oxford, 1970).

    Google Scholar 

  170. S. V. Bulanov, L. M. Kovrizhnykh, and A. S. Sakharov, Phys. Rep. 186, 1 (1990).

    ADS  Google Scholar 

  171. T. Poston and I. Stewart, Catastrophe Theory and Its Applications (Pitman, London, 1978).

    MATH  Google Scholar 

  172. A. V. Panchenko, T. Zh. Esirkepov, A. S. Pirozhkov, M. Kando, F. F. Kamenets, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. E 78, 056402 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  173. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, J. Koga, A. S. Pirozhkov, T. Nakamura, S. S. Bulanov, C. B. Schroeder, E. Esarey, F. Califano, and F. Pegoraro, Phys. Plasmas 19, 113103 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  174. M. V. Berry, J. Phys. A 15, 3693 (1982).

    ADS  MathSciNet  Google Scholar 

  175. S. S. Bulanov, A. Maksimchuk, C. B. Schroeder, A. G. Zhidkov, E. H. Esarey, and W. P. Leemans, Phys. Plasmas 19, 020702 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  176. S. I. Syrovatskii, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 19, 163 (1981).

    ADS  Google Scholar 

  177. E. Priest and T. Forbes, Magnetic Reconnection: MHD Theory and Applications (Cambridge University Press, New York, 2000).

    Google Scholar 

  178. B. B. Kadomtsev, Rep. Prog. Phys. 50, 115 (1987).

    ADS  Google Scholar 

  179. S. V. Bulanov, G. I. Dudnikova, V. P. Zhukov, I. N. Inovenkov, F. F. Kamenets, T. V. Lisejkina, N. M. Naumova, L. Nocera, F. Pegoraro, V. V. Pichushkin, R. Pozzoli, and D. Farina, Plasma Phys. Rep. 22, 783 (1996).

    ADS  Google Scholar 

  180. G. A. Askar’yan, S. V. Bulanov, F. Pegoraro, and A. M. Pukhov, Commun. Plasma Phys. Controlled Fusion 17, 35 (1995).

    Google Scholar 

  181. L. Willingale, P. M. Nilson, M. C. Kaluza, A. E. Dangor, R. G. Evans, P. Fernandes, M. G. Haines, C. Kamperidis, R. J. Kingham, C. P. Ridgers, M. Sherlock, A. G. R. Thomas, M. S. Wei, Z. Najmudin, K. Krushelnick, S. Bandyopadhyay, M. Notley, S. Minardi, M. Tatarakis, and W. Rozmus, Phys. Plasmas 17, 043104 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  182. Y. L. Ping, J. Y. Zhong, and Z. M. Sheng, Phys. Rev. E 89, 031101 (2014).

    ADS  Google Scholar 

  183. A. S. Sandhu, A. Dharmadhikari, P. P. Rajeev, G. R. Kumar, S. Sengupta, A. Das, and P. K. Kaw, Phys. Rev. Lett. 89, 225002 (2002).

    ADS  Google Scholar 

  184. P. A. Sweet, in Electromagnetic Phenomena in Cosmic Physics, Ed. by B. Lehnert (Cambridge Univ. Press, Cambrige, 1958), p. 122.

  185. E. Parker, Cosmical Magnetic Fields: Their Origin and Their Activity (Oxford Univ. Press, New York, 1979).

    Google Scholar 

  186. A. V. Gordeev, Plasma. Phys. Rep. 36, 30 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  187. S. V. Bulanov, G. I. Dudnikova, V. P. Zhukov, I. N. Inovenkov, and V. V. Pichushkin, Phys. Lett. A 203, 219 (1995).

    ADS  Google Scholar 

  188. J. W. Dungey, Phil. Mag. Ser. 7 44, 725 (1953).

    Google Scholar 

  189. B. Coppi, G. Laval, and R. Pellat, Phys. Rev. Lett. 16, 1207 (1966).

    ADS  Google Scholar 

  190. L. M. Zelenyi and V. V. Krasnoselskikh, Sov. Astron. J. 23, 460 (1979).

    ADS  Google Scholar 

  191. J. I. Sakai, S. Saito, H. Mae, D. Farina, M. Lontano, F. Califano, F. Pegoraro, and S. V. Bulanov, Phys. Plasmas 9, 2959 (2002).

    ADS  Google Scholar 

  192. S. V. Bulanov, J.-I. Sakai, and S. I. Syrovatskii, Sov. J. Plasma Phys. 5, 157 (1979).

    ADS  Google Scholar 

  193. S. V. Bulanov and P. V. Sasorov, Sov. Astron. J. 19, 464 (1976).

    ADS  Google Scholar 

  194. S. V. Bulanov and F. Cap, Sov. Astron. J. 32, 436 (1988).

    ADS  Google Scholar 

  195. J. Buchner and L. M. Zelenyi, J. Geophys. Res. 94, 11821 (1989).

    ADS  Google Scholar 

  196. L. M. Zelenyi, J. G. Lominadze, and A. L. Taktakishvili, J. Geophys. Res. 95, 3883 (1990).

    ADS  Google Scholar 

  197. D. L. Vainshtein, L. M. Zelenyi, and A. I. Neishtadt, Plasma Phys. Rep. 21, 484 (1995).

    Google Scholar 

  198. P. K. Browning and G. E. Vekstein, J. Geophys. Res. 106, 18677 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  199. S. Zenitani and M. Hoshino, Phys. Rev. Lett. 95, 095001 (2005).

    ADS  Google Scholar 

  200. L. M. Zelenyi, H. V. Malova, A. V. Artemyev, V. Yu. Popov, and A. A. Petrukovich, Plasma Phys. Rep. 37, 118 (2011).

    ADS  Google Scholar 

  201. L. M. Zelenyi, A. I. Neishtadt, A. V. Artemyev, D. L. Vainchtein, and H. V. Malova, Phys. Usp. 56, 347 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  202. L. M. Zelenyi and A. V. Artemyev, Space Sci. Rev. 178, 441 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  203. T. W. Speiser, J. Geophys. Res. 70, 4219 (1965).

    ADS  Google Scholar 

  204. S. V. Bulanov and M. A. Ol’shanetskij, Sov. J. Plasma Phys. 11, 425 (1985).

    ADS  Google Scholar 

  205. S. V. Bulanov and J.-I. Sakai, Astrophys. J. Suppl. Ser. 117, 599 (1998).

    ADS  Google Scholar 

  206. D. P. Kostomarov, I. N. Inovenkov, E. Yu. Echkina, A. V. Leonenko, V. V. Pichushkin, F. Pegoraro, and S. V. Bulanov, Doklady Phys. 48, 216 (2003).

    ADS  Google Scholar 

  207. S. V. Bulanov and S. I. Syrovatskii, Trudy FIAN 74, 88 (1974).

    Google Scholar 

  208. S. V. Bulanov, M. I. Fradkin, L. V. Kurnosova, Ya. Yu. Ogul’chanskij, and L. A. Razorjonov, Sov. Astron. Lett. 11, 159 (1985).

    ADS  Google Scholar 

  209. B. Cerutti, G. R. Werner, D. A. Uzdensky, and M. C. Begelman, Phys. Plasmas 21, 056501 (2014).

    ADS  Google Scholar 

  210. M. Tavani, A. Bulgarelli, V. Vittorini, A. Pellizzoni, E. Striani, P. Caraveo, M. C. Weisskopf, A. Tennant, G. Pucella, A. Trois, E. Costa, Y. Evangelista, C. Pittori, F. Verrecchia, E. Del Monte, R. Campana, M. Pilia, A. De Luca, I. Donnarumma, D. Horns, C. Ferrigno, C. O. Heinke, M. Trifoglio, F. Gianotti, S. Vercellone, A. Argan, G. Barbiellini, P. W. Cattaneo, A. W. Chen, T. Contessi, F. D’Ammando, G. DeParis, G. Di Cocco, G. Di Persio, M. Feroci, A. Ferrari, M. Galli, A. Giuliani, M. Giusti, C. Labanti, I. Lapshov, F. Lazzarotto, P. Lipari, F. Longo, F. Fuschino, M. Marisaldi, S. Mereghetti, E. Morelli, E. Moretti, A. Morselli, L. Pacciani, F. Perotti, G. Piano, P. Picozza, M. Prest, M. Rapisarda, A. Rappoldi, A. Rubini, S. Sabatini, P. Soffitta, E. Vallazza, A. Zambra, D. Zanello, F. Lucarelli, P. Santolamazza, P. Giommi, L. Salotti, and G. F. Bignami, Science 331, 736 (2011).

    ADS  Google Scholar 

  211. A. A. Abdo, M. Ackermann, M. Ajello, A. Allafort, L. Baldini, J. Ballet, G. Barbiellini, D. Bastieri, K. Bechtol, R. Bellazzini, B. Berenji, R. D. Blandford, E. D. Bloom, E. Bonamente, A. W. Borgland, A. Bouvier, T. J. Brandt, J. Bregeon, A. Brez, M. Brigida, P. Bruel, R. Buehler, S. Buson, G. A. Caliandro, R. A. Cameron, A. Cannon, P. A. Caraveo, J. M. Casandjian, O. Celik, E. Charles, A. Chekhtman, C. C. Cheung, J. Chiang, S. Ciprini, R. Claus, J. Cohen-Tanugi, L. Costamante, S. Cutini, F. D’Ammando, C. D. Dermer, A. de Angelis, A. de Luca, F. de Palma, S. W. Digel, E. do Couto e Silva, P. S. Drell, A. Drlica-Wagner, R. Dubois, D. Dumora, C. Favuzzi, S. J. Fegan, E. C. Ferrara, W. B. Focke, P. Fortin, M. Frailis, Y. Fukazawa, S. Funk, P. Fusco, F. Gargano, D. Gasparrini, N. Gehrels, S. Germani, N. Giglietto, F. Giordano, M. Giroletti, T. Glanzman, G. Godfrey, I. A. Grenier, M.-H. Grondin, J. E. Grove, S. Guiriec, D. Hadasch, Y. Hanabata, A. K. Harding, K. Hayashi, M. Hayashida, E. Hays, D. Horan, R. Itoh, G. Johannesson, A. S. Johnson, T. J. Johnson, D. Khangulyan, T. Kamae, H. Katagiri, J. Kataoka, M. Kerr, J. Knodlseder, M. Kuss, J. Lande, L. Latronico, S.-H. Lee, M. Lemoine-Goumard, F. Longo, F. Loparco, P. Lubrano, G. M. Madejski, A. Makeev, M. Marelli, M. N. Mazziotta, J. E. McEnery, P. F. Michelson, W. Mitthumsiri, T. Mizuno, A. A. Moiseev, C. Monte, M. E. Monzani, A. Morselli, I. V. Moskalenko, S. Murgia, T. Nakamori, M. Naumann-Godo, P. L. Nolan, J. P. Norris, E. Nuss, T. Ohsugi, A. Okumura, N. Omodei, J. F. Ormes, M. Ozaki, D. Paneque, D. Parent, V. Pelassa, M. Pepe, M. Pesce-Rollins, M. Pierbattista, F. Piron, T. A. Porter, S. Raino, R. Rando, P. S. Ray, M. Razzano, A. Reimer, O. Reimer, T. Reposeur, S. Ritz, R. W. Romani, H. F.-W. Sadrozinski, D. Sanchez, P. M. S. Parkinson, J. D. Scargle, T. L. Schalk, C. Sgro, E. J. Siskind, P. D. Smith, G. Spandre, P. Spinelli, M. S. Strickman, D. J. Suson, H. Takahashi, T. Takahashi, T. Tanaka, J. B. Thayer, D. J. Thompson, L. Tibaldo, D. F. Torres, G. Tosti, A. Tramacere, E. Troja, Y. Uchiyama, J. Vandenbroucke, V. Vasileiou, G. Vianello, V. Vitale, P. Wang, K. S. Wood, Z. Yang, and M. Ziegler, Science 331, 739 (2011).

    ADS  Google Scholar 

  212. G. R. Blumental and R. J. Gould, Rev. Mod. Phys. 42, 237 (1970).

    ADS  Google Scholar 

  213. M. Kachelries, http://arxiv.org/pdf/0801.4376v1.pdf

  214. K. Greisen, Phys. Rev. Lett. 16, 748 (1966).

    ADS  Google Scholar 

  215. G. T. Zatsepin and V. A. Kuz’min, JETP. Lett. 4, 78 (1966).

    ADS  Google Scholar 

  216. J. Abraham, Science 318, 938 (2007).

    ADS  Google Scholar 

  217. D. A. Tidman and N. A. Krall, Shock Waves in Collisionless Plasmas (Wiley-Interscience, New York, 1971).

    Google Scholar 

  218. A. V. Gurevich and L. P. Pitaevskii, Sov. Phys. JETP 38, 291 (1974).

    ADS  Google Scholar 

  219. V. V. Krasnoselskikh, B. Lembege, and P. Savoini, Phys. Plasmas 9, 1192 (2002).

    ADS  MathSciNet  Google Scholar 

  220. B. B. Kadomtsev and V. I. Petviashvili, Sov. Phys. Doklady 15, 539 (1970).

    ADS  MATH  Google Scholar 

  221. M. J. Ablowitz and D. E. Baldwin, Phys. Rev. E 86, 036305 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  222. L. Romagnani, S. V. Bulanov, M. Borghesi, P. Audebert, J. C. Gauthier, K. Lowenbruck, A. J. Mackinnon, G. Pretzler, P. Patel, T. Toncian, and O. Willi, Phys. Rev. Lett. 101, 025004 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  223. T. Katsouleas and J. M. Dawson, Phys. Rev. Lett. 51, 392 (1983).

    ADS  Google Scholar 

  224. A. Artemyev, D. Vainchtein, A. Neishtadt, and L. Zelenyi, Phys. Rev. E 89, 043106 (2014).

    ADS  Google Scholar 

  225. N. S. Erokhin, A. A. Lazarev, S. S. Moiseev, and R. Z. Sagdeev, Sov. Phys. Doklady 32, 656 (1987).

    ADS  Google Scholar 

  226. G. N. Kichigin, JETP 92, 895 (2001).

    ADS  Google Scholar 

  227. M. E. Dieckmann and P. K. Shukla, Plasma Phys. Controlled Fusion 48, 1515 (2006).

    ADS  Google Scholar 

  228. A. N. Erokhin, N. S. Erokhin, and V. P. Milantev, Plasma Phys. Rep. 38, 396 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  229. S. V. Bulanov and A. S. Sakharov, Plasma Phys. Rep. 26, 1005 (2000).

    ADS  Google Scholar 

  230. G. F. Krymskii, Sov. Phys. Doklady 22 327 (1977).

    ADS  MathSciNet  Google Scholar 

  231. A. R. Bell, Mon. Not. Roy. Astr. Soc. 182, 147 (1978).

    ADS  Google Scholar 

  232. R. D. Blandford and J. P. Ostriker, Astrophys. J. 221, 29 (1978).

    ADS  Google Scholar 

  233. S. V. Bulanov and I. V. Sokolov, Sov. Astron. J. 28 515 (1984).

    ADS  Google Scholar 

  234. M. A. Malkov and L. O. Drury, Rep. Prog. Phys. 64, 429 (2001).

    ADS  Google Scholar 

  235. A. Balogh, A. Bykov, R. Lin, J. Raymond, and M. Scholer, Space Sci. Rev. 173, 1 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  236. A. Lichtenberg and M. Lieberman, Regular and Chaotic Dynamics (Wiley, New York, 1984).

    Google Scholar 

  237. E. Fermi, Phys. Rev. 75, 1169 (1949).

    ADS  MATH  Google Scholar 

  238. E. Fermi, Astrophys. J. 119, 1 (1954).

    ADS  Google Scholar 

  239. S. V. Bulanov and V. A. Dogiel, Sov. Astron. J. Lett. 5, 521 (1979).

    Google Scholar 

  240. Y. Uchiyama, F. A. Aharonian, T. Tanaka, T. Takahashi, and Y. Maeda, Nature 449, 576 (2007).

    ADS  Google Scholar 

  241. E. S. Weibel, Phys. Rev. Lett. 2, 83 (1959).

    ADS  Google Scholar 

  242. F. Califano, F. Pegoraro, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. E 56, 963 (1997).

    ADS  Google Scholar 

  243. M. Honda, J. Meyer-ter-Vehn, and A. M. Pukhov, Phys. Plasmas 7, 1302 (2000).

    ADS  Google Scholar 

  244. G. A. Askar’yan, S. V. Bulanov, F. Pegoraro, and A. M. Pukhov, JETP Lett. 60, 251 (1994).

    ADS  Google Scholar 

  245. G. A. Askar’yan, S. V. Bulanov, F. Pegoraro, and A. M. Pukhov, Plasma Phys. Rep. 21, 835 (1995).

    ADS  Google Scholar 

  246. Y. Kazimura, J.-I. Sakai, T. Neubert, and S. V. Bulanov, Astrophys. J. 498, L183 (1998).

    ADS  Google Scholar 

  247. K. Higashimori, N. Yokoi, and M. Hoshino, Phys. Rev. Lett. 110, 255001 (2012).

    ADS  Google Scholar 

  248. M. V. Medvedev and A. Loeb, Astrophys. J. 526, 697 (1999).

    ADS  Google Scholar 

  249. L. O. Silva, R. A. Fonseca, J. W. Tonge, J. M. Dawson, W. B. Mori, and M. V. Medvedev, Astrophys. J. 596, L121 (2003).

    ADS  Google Scholar 

  250. H. Takabe, T. N. Kato, Y. Sakawa, Y. Kuramitsu, T. Morita, T. Kadono, K. Shigemori, K. Otani, H. Nagatomo, and H. Norimatsu, Plasma Phys. Controlled Fusion 50, 124057 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  251. L. Sironi, A. Spitkovsky, and J. Arons, Astrophys. J. 771, 54 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  252. Y. Matsumoto, T. Amano, and M. Hoshino, Phys. Rev. Lett. 111, 215003 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  253. N. L. Kugland, D. D. Ryutov, P.-Y. Chang, R. P. Drake, G. Fiksel, D. H. Froula, S. H. Glenzer, G. Gregori, M. Grosskopf, M. Koenig, Y. Kuramitsu, C. Kuranz, M. C. Levy, E. Liang, J. Meinecke, F. Miniati, T. Morita, A. Pelka, C. Plechaty, R. Presura, A. Ravasio, B. A. Remington, B. Reville, J. S. Ross, Y. Sakawa, A. Spitkovsky, H. Takabe, and H.-S. Park, Nature Phys. 11, 809 (2012).

    ADS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Kansai Photon Science Institute, JAEA, 8-1-7 Umemidai, Kizugawa, Kyoto, Japan

    S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, J. Koga & K. Kondo

  2. Prokhorov Institute of General Physics, Russian Academy of Sciences, ul. Vavilova 38, Moscow, 119991, Russia

    S. V. Bulanov

  3. ELI-Beamlines, Institute of Physics, Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic

    G. Korn

Authors
  1. S. V. Bulanov
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. T. Zh. Esirkepov
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. M. Kando
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  4. J. Koga
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  5. K. Kondo
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  6. G. Korn
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Additional information

The article is published in the original.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Bulanov, S.V., Esirkepov, T.Z., Kando, M. et al. On the problems of relativistic laboratory astrophysics and fundamental physics with super powerful lasers. Plasma Phys. Rep. 41, 1–51 (2015). https://doi.org/10.1134/S1063780X15010018

Download citation

  • Received:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1134/S1063780X15010018

Keywords

Search

Navigation