Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Мощнейший в мире рентгеновский лазер превратил атом в "черную дыру"

© РИА Новости / Алина Полянина // DESY/Science Communication Lab"Обстрел" атома йода сверхмощным рентгеновским лазером превратил его в аналог "черной дыры"
Обстрел атома йода сверхмощным рентгеновским лазером превратил его в аналог черной дыры

МОСКВА, 31 мая — РИА Новости. Рентгеновский лазер LCLS позволил физикам "катапультировать" почти все электроны одного атома в молекуле и временно превратить его в миниатюрный аналог черной дыры, притягивающей к себе электроны с силой ее космического собрата, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Сила, с которой электроны притягивались к атому йода в данном случае, была гораздо большей, чем та, которую бы вырабатывала, к примеру, черная дыра с массой в десять Солнц. В принципе, гравитационное поле любой черной дыры звездной массы неспособно сопоставимым образом действовать на электрон, даже если его вплотную приблизить к горизонту событий", — рассказывает Робин Сантра (Robin Santra) из Немецкого синхротронного центра DESY.

Сантра и его коллеги создали подобную миниатюрную черную дыру, сфокусировав весь луч рентгеновского лазера LCLS, пока самой мощной установки подобного рода в мире, на точке шириной всего в 100 нанометров. Это примерно равно длине крупной органической молекулы и в несколько сотен раз меньше ширины пучка, обычно применяющегося в опытах с подобными излучателями.

Физики сделали мощнейший рентгеновский лазер LCLS в 50 раз точнееМеждународный коллектив физиков разработал особую алмазную линзу, которая сузила спектр и тем самым улучшила точность самого мощного в мире рентгеновского лазера LCLS в 40-50 раз, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics.

Благодаря этому мощность лазерного пучка достигла десяти миллиардов гигаватт на квадратный сантиметр, вплотную подобравшись к отметке, где начинают проявляться ультрарелятивистские эффекты и свет начинает спонтанно превращаться в материю и антиматерию.

Столкновение такого импульса с одиночными атомами ксенона и йода, как показали первые опыты физиков, приводит к тому, что они теряют фактически все свои электроны и приобретают фантастически высокую степень окисления — +48 или +47, в результате чего возникает рекордно высокий положительный заряд.

Ученые решили проверить, как этот заряд может повлиять на поведение других молекул и атомов, соединив йод с молекулами метана и этана, "прозрачными" для рентгена и не реагирующими на облучение подобными лучами.

Так художник представил себе реакцию между рутением и угарным газом
Рентгеновский лазер помог физикам снять химическую реакцию на видеоФизики приспособили LCLS для "видеосъемки" химических реакций, синхронизировав его импульсы с высокочастотным обычным лазером. В качестве эксперимента ученые попытались изучить то, как происходит окисление угарного газа (СО) на рутениевом катализаторе.

Результаты этих опытов оказались фантастическими — облучение таких молекул лазером всего на протяжении 30 наносекунд привело к тому, что атомы йода превратились в своеобразные электрические черные дыры на мгновения после того, как их прошил рентгеновский пучок.

Эти атомы, вопреки ожиданиям ученых, потеряли гораздо больше электронов — не 46 или 47, а 53 или 54 частицы. На этом процесс не остановился, и атомы йода, подобно сверхмассивным черным дырам, начали перетягивать на себя электроны из других частей молекулы, разгонять и "выплевывать" их в виде пучков, похожих на выбросы их космических "кузенов".

В результате этого вся молекула йодметана фактически мгновенно дезинтегрировала себя, прожив всего триллионную долю секунды после начала обстрела лазером. Нечто подобное, как полагают ученые, может происходить при контакте живых организмов с рентгеновским излучением, и изучение этого процесса поможет нам понять, как можно снизить или нейтрализовать вред от радиации.

Обработанная фотография электронов, обращающихся вокруг атомов углерода в кристалле алмаза
Рентгеновский лазер помог физикам взглянуть на электроны внутри алмазаФизики использовали сверхмощный рентгеновский лазер LCLS для получения первых фотоснимков отдельных электронов, обращающихся вокруг атомов углерода в кристалле алмаза, и опубликовали результаты своей работы в статье в журнале Nature.

"Йодметан — относительно простая молекула, которая помогает нам понимать то, что происходит с органическими молекулами при их повреждении радиацией. Мы полагаем, что эта реакция протекает еще более бурно в йодэтане и других сложных молекулах, где йод может выбрасывать до 60 электронов, однако пока мы не знаем, как его можно описать. Решение этой задачи является нашей следующей целью", — заключает Артем Руденко из университета штата Канзас (США), первый автор статьи.

Популярные комментарии
Забавляют некоторые товарищи, которые говорят "Доиграются..." и т. д. Самое интересное, при этом, что все что есть вокруг них, включая их язык - плод труда инженеров. Инженеров в широком смысле слова. Потому что инженер, в переводе, изобретатель, творец. Каждая вещь вокруг нас создана руками инженера и мыслящего человека. Каждый из них был новатором. Кого то изгоняли, кого то жгли на кострах вот такие вот субъекты. А без инженера мы кто? Неандертальцы голые. Даже дубина деревянная - итог мысли изобретателя. Как ее применить и что с ней делать. Позор таким товарищам. Возможно, это шаг в будущее. А некотором удобнее в собственной темноте и серости.
31 мая 2017, 23:05
Рекомендуем
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала