Forskare, med hjälp av världens mest kraftfulla X-ray laser, har skapat en molekylär svart hål bestående av tunga atomer som suger elektroner från sina grannar.
Forskare från Kansas State University i USA framgångsrikt används korta pulser av ultra-intensiv high-energy X-ray för att skapa en detaljerad bild av hur X-ray strålning växelverkar med molekyler.
Detta var första gången denna typ av extrema ljus har använts för att bryta upp molekyler, och det kan bidra till att förstå skadestånd från X-ray strålning när den används för att ta en röntgen bild, forskare säger.
Laget sköt iodomethane (CH3I) och iodobenzene (C6H5I) molekyler med en kraftfull X-ray-balk.
“Eftersom detta kraftfulla X-ray ljus träffar en molekyl, den tyngsta atom, jod, absorberar ett par hundra gånger mer X-strålar än alla andra atomer”, sade Artem Rudenko, biträdande professor vid Kansas State University.
“Då, de flesta av dess elektroner tas bort, vilket skapar en stor positiv laddning på jod,” Rudenko sagt.
“X-ray laser är den mest kraftfulla i världen med en intensitet av 100 kvadriljon kilowatt per kvadratcentimeter,” Rudenko sagt.
Den positiva laddning som skapades stadigt drar elektroner från andra atomer i molekylen, som fyller den uppkomna vakanser som en kortlivad svart hål, forskare säger.
Till skillnad från den riktiga svarta hål, molekylär-versionen kan elektronerna ut igen. De har skalat bort i några femtosekunder.
“Cykeln upprepar sig tills den molekyl som exploderar”, sade Daniel Roller biträdande professor vid Kansas State University.
“Totalt 54 iodomethane 62 elektroner utkastade i det här experimentet, långt mer än vi förväntade baserad på tidigare studier med mindre intensiv röntgenstrålning. Dessutom, större molekyl, iodobenzene, förlorar ännu mer elektroner,” sade han.
Ultra-intensiv röntgenstrålning ger ett nytt och effektivt verktyg för att bilden biologiska partiklar, såsom proteiner och virus, med hög upplösning, som forskarna säger.
“Baserat på våra resultat, vi kan förutsäga vad som kommer att hända i större system,” Roller sagt.
Studien publicerades i tidskriften Nature.