Forskere, ved hjelp av verdens mest kraftige X-ray laser, har opprettet en molekylær-svart hull som består av tunge atomer som suger elektroner fra sine naboer.
Forskere fra Kansas State University i USA med hell brukt korte pulser av ultra-intens high-energy X-stråler for å produsere et detaljert bilde av hvordan X-ray stråling påvirker molekyler.
Dette var første gang denne typen ekstrem lys har blitt brukt til å bryte opp molekyler, og det kan hjelpe deg å forstå erstatningskrav fra X-ray-stråling når det brukes til å ta en X-ray bilde, forskere sa.
Teamet skutt iodomethane (CH3I) og iodobenzene (C6H5I) molekyler med en kraftig X-ray bredde.
“Som denne kraftige X-ray lys treffer et molekyl, den tyngste atom, jod, absorberer et par hundre ganger mer X-stråler enn alle de andre atomene,” sa Artem Rudenko, assisterende professor ved Kansas State University.
“Så, de fleste av sine elektroner er strippet bort, og skaper en stor positiv ladning på jod,” Rudenko sa.
“X-ray laser er den mektigste i verden med en intensitet av 100 kvadrillioner kilowatt per square centimeter,” Rudenko sa.
Den positive ladningen som ble opprettet stadig trekker elektroner fra andre atomer i molekylet, som fyller opprettet stillinger som en kortvarig svart hull, forskere sa.
I motsetning til den virkelige svart hull, den molekylære versjon, kan elektronene ut igjen. De er strippet bort i noen femtoseconds.
“Syklusen gjentar seg selv til molekylet eksploderer” sa Daniel Rolles assistant professor ved Kansas State University.
“I sum, 54 av iodomethane er 62 elektroner ble kastet ut i dette eksperimentet, langt mer enn vi forventet basert på tidligere studier med mindre intens X-stråler. I tillegg er det større molekyl, iodobenzene, taper enda flere elektroner,” sa han.
Ultra-intens X-stråler kan gi et nytt og effektivt verktøy til bilde biologiske partikler, for eksempel proteiner og virus, med høy oppløsning, forskere sa.
“Basert på våre funn, kan vi forutse hva som vil skje i større systemer,” Rolles sa.
Studien ble publisert i tidsskriftet Nature.