Maailma Kõige Võimsam Röntgen-Laser Loob Molekulaarse "Musta Auku"

{h1}

Maailma kõige võimsam röntgenläbimõõt tekitas molekulaarse mustava auku.

Maailma kõige võimsam röntgen-laser on loonud molekulaarse "mustava auku".

Must auk pole supermassiivse taevakeha väike versioon, mis sööb kogu sündmuse horisondi sisse. Kui röntgenenergia on suunatud molekulile, siis see eemaldab nii palju elektrone, et tekib tühi, mis seejärel imbub kõikidest lähedalasuvate aatomite elektronidest - mustanahalisena.

"Põhimõtteliselt imeti kõik elektronid eemal ümbritsevast keskkonnast," ütles uuringu kaasautor Sebastien Boutet, füüsik, SLAC National Accelerator Laboratory Menlo Parkis Californias. "See on analoogia sellele, kuidas must auk gravitatsiooniliselt tõmbab kõike sisse." [Suurem röntgen-laser "puhub" veekihtidest uimastamist videos]

Molekulaarne mustade aukude toime ilmneb tänu kõige suurema intensiivsema röntgendikiirgule, mis vastab kogu päikesevalguse fookustamisele pisipiltide suurusele.

Võimas talad

Katsed tuginesid SLAC-i Linaci koherentse valgusallika röntgen-vabade elektronide laserile, mis genereerib äärmiselt suure energiaga laserimpulsse, mida nimetatakse rasketeks röntgenkiirteks. Seejärel kasutas Bouteti ja kolleege rida peegleid, et keskenduda sellele röntgenikiirgule kohapeal läbimõõduga 100 nanomeetrit. (Inimese juuksed on laiusega umbes 70 000 nanomeetrit, kus 1 nm on ühe miljardik meeter.)

Need kontsentreeritud laserimpulsid illuminiseerivad isoleeritud ksenooniaatomit ja jodometaani (CH3I) ja jodobenseeni (C6H5I) molekule. Pingeline energiat häälestati nii, et röntgenkiirgurid lõhestaksid elektronid kõigepealt joodi aatomite sisemiste energiakestadest. (Elektroonid keerduvad ümber aatomi tuuma kestadesse või orbiididesse, erineva energiatasemega.) Esialgu käitusid kõik ennustusega: nagu pinbullid, eraldasid välimised elektronid kõige äärepoolseimate elektronide orbiidallidest sisemisele kestale, kus nad ka röntgenkiirguse impulsid.

Kuigi dramaatiline oli see algne protsess oodata. Kuid röntgenkiirte impulsid ei lõhusta lihtsalt joodi elektronide välimist kest: joodiaatom, mis sisaldab tavaliselt 53 elektroni, jätkas molekulis naaberis olevate süsiniku- ja vesinikuaatomite elektronide imemist, mille järel nad tungiti vägivaldselt välja nagu hästi. Kõik räägiti, et joodi molekulid kaotasid 54 elektroni - rohkem kui ained algselt alustasid.

Kogu protsess toimus vaid 30 femtosekundit või üks neljandik sekundis. Selle dramaatilise kaskaadi lõpus purunes molekul.

Lihtne teoreetiliselt, mitte praktikas

Tulemused näitavad, et mõned põhimudelid, mida füüsikud on minevikus kasutanud röntgenkiirte laserimpulsside mõjutamiseks, võib puududa, ütles Boutet.

"Isegi midagi suhteliselt lihtsat kuueastmelist süsteemi, on see endiselt üsna raske ennustada, kuidas kahju tekib," ütles Boutet WordsSideKick.com'ile.

Tulemused võivad aidata teadlastel paremini modelleerida võimsate laserimpulssidega tekitatud kiirguskahjustusi, mida sageli kasutatakse keeruliste orgaaniliste molekulide, näiteks viiruste, ensüümide ja bakterite visualiseerimiseks.

Kuigi molekulaarse musta auku aluseks olev protsess on dramaatiline, ei ole see tõenäoliselt kunagi varem Maa peal toimunud.

"Seal on mõned taevasündmused, mis loovad need intensiivsed valdkonnad, nagu supernoovad," ütles Boutet. "See ei juhtu loomulikult üheski kohas, kus me inimesi juhiksime."

Tulemused avaldati täna (31. mail) ajakirjas Nature.

Algselt avaldatud WordsSideKick.com.


Video Täiendada: .




Uurimistöö


Kuidas Anesteesia Töötab
Kuidas Anesteesia Töötab

Miks Maailm Lõpeb (Taas) Reedel
Miks Maailm Lõpeb (Taas) Reedel

Teadusuudised


Eksperdid Ütlevad, Et Naatriumisuunised Peavad Olema Mõeldavad
Eksperdid Ütlevad, Et Naatriumisuunised Peavad Olema Mõeldavad

Naine, Kes On Sündinud Ilma Vagina, Räägib Haruldastest Tingimustest
Naine, Kes On Sündinud Ilma Vagina, Räägib Haruldastest Tingimustest

Foto: Massiivsed Jääballid Michigani Järve Ääres
Foto: Massiivsed Jääballid Michigani Järve Ääres

Ny-I Muumia Salakaubavedajad Avastavad Vast Antiikesemed Black Market
Ny-I Muumia Salakaubavedajad Avastavad Vast Antiikesemed Black Market

Vale Uhkus Nägime Kui Ellujäämisoskust
Vale Uhkus Nägime Kui Ellujäämisoskust


ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com