Tudomány

Molekuláris fekete lyukat teremtettek a kutatók

24.hu
24.hu

2017. 06. 01. 13:30

Képzeljünk el, hogy az a fénymennyiség, amely egy adott pillanatban a bolygónkat éri, a Föld egy körömnyi felületére fókuszálódik. Ha ezt megszorozzuk százzal, megkapjuk, hogy nagyjából milyen elképesztően erős a Stanfordi Lineáris Gyorsítóközpont röntgenlézere.
Korábban a témában:

Egy új tanulmányban a szakértők azt írják le, miként irányították rá a Stanfordi Lineáris Gyorsítóközpont (SLAC) röntgenlézerét egy jódmetán molekula egyetlen atomjára. A kísérlettel valami olyan született, amilyet még sosem láttak a tudósok: egy molekuláris fekete lyuk.

Sebastien Boutet, a SLAC kutatója szerint az eddigi mérések alapján egyáltalán nem erre számítottak. Korábban ugyanis számtalan olyan vizsgálatot folytattak már, melyben kisebb intenzitású lézereket fókuszáltak jódmetán molekulákra, hogy levágják a jódatomot körülvevő elektronokat.

Amikor azonban Boutet kollégáival a SLAC elképesztően erős röntgenlézerét használta, valami egészen megdöbbentő történet: a jódatom elkezdte magához húzni a molekula többi részében található elektronokat.

A jelenség olyan volt, mint egy miniatűr fekete lyuk. Igaz, nagyobb rokonaitól eltérően a molekuláris objektum nem a gravitációjával kapta el az őt körülvevő anyagokat, hanem töltésével vonzotta az elektronokat.

Nem úgy nézett ki, hogy le fog állni

– állapította meg Daniel Rolles a Kansas Állami Egyetem kutatója.

A folyamat mindössze 30 femtoszekundumig tartott – egy femtoszekundum egy másodperc billiárdomod része. A lézerrel a molekula 54 elektrontól szabadult meg, ez jóval több, mint amennyi a korábbi kutatások során vált le.

Még nem láttak hasonlót

A szakértők korábban xenonatommal is kísérleteztek. A szakértők tükrök segítségével irányították a röntgenlézert a nagyjából 100 nanométer átmérőjű területre, ezzel szinte teljesen leválasztva az atomot az elektronokról – csak a legerősebb kötésű elektronok maradhattak. A kialakult állapot azonban nem tartott sokáig, az atomot körülvevő részecskék idővel feltöltötték a hézagokat.

Ez a jelenség sokban emlékeztette a szakértőket a gyengébb lézerekkel elvégzett kísérletek során látottakra. A jódatom azonban egészen másként viselkedett.

Az atom ugyanis a “levetkőztetés” után elkezdte vonzani a körülötte található szén- és hidrogénatomok elektronjait.

Minden egyes alkalommal, amikor az atom magához vonzott egy részecskét, a röntgenlézer ismét eltalálta, ezzel pedig újabb elektron vált le róla. A kísérlet végére így 54 elektrontól szabadult meg.

Mikor a csapat egy jóval nagyobb jódbenzol molekulával is megismételte a vizsgálatot, hasonló jelenség zajlott le.

Ez nem olyan dolog, melyet korábban láttak már a fizikusok

– jelentette ki Douglas Main, a Kansas Állami Egyetem szakértője. A kutató hozzátette, a lézer a 62 elektronból 54-et vágott le, ezzel az atom 54-szer töltöttebb lett, mint nem gerjesztett állapotában. Ez a legmagasabb ionizációs szint, melyet a tudósok fény segítségével valaha előállítottak.

A jelenség pontos megértéséhez további elemzésekre lesz szükség. A szakértők úgy vélik, nem lehetetlen, hogy a nagyobb molekulában jelentősebb volt a hatás. A csapat annyit tudott megállapítani, hogy a jódbenzolban legalább 60 elektront ütöttek ki, a pontos számot azonban nem tudták meghatározni.

(Science Alert)

vissza a címlapra

Kommentek

Legfrissebb videó mutasd mind

CHICAGO, IL - AUGUST 13: Four-year-old Leo Griffin leaves a protest against the alt-right movement held to mourn the victims of yesterdays rally in Charlottesville, Virginia on August 13, 2017 in Chicago, Illinois. One person was killed and 19 others were injured in Charlottesville when a car plowed into a group of activists who were preparing to march in opposition to a nearby white nationalists rally. Two police officers were also killed when a helicopter they were using to monitor the rally crashed.   Scott Olson/Getty Images/AFP
Nézd meg a legfrissebb cikkeinket a címlapon!
24-logo

Engedélyezi, hogy a 24.hu értesítéseket
küldjön Önnek a kiemelt hírekről?
Az értesítések bármikor kikapcsolhatók
a böngésző beállításaiban.