由最强X射线激光器制造的“黑洞”

时间:2020-01-13  author:袁逞日  来源:欧洲杯官网  浏览:128次  评论:0条

如果你用小分子照射世界上最强的X射线激光,它会迅速摧毁它。 然而,在破坏行为中,会发生一些令人着迷的事情:辐射会产生一个失控的过程,电子被剥离相邻的原子,这是一个类似于黑洞的奇怪现象,科学家以前从未见过。

正如5月31日在“ 自然 ”杂志上的一项所描述的那样,物理学家在加利福尼亚州北部的使用将几个分子暴露在强大的辐射束中。 力量难以想象,如果你把所有的阳光照射到地球上并将其聚焦在缩略图大小的位置上,其强度是你所获得的强度的100倍。 然而,在这种情况下,X射线激光聚焦在单个碘原子上,与一个碳和三个氢原子(甲基)组成的分子结合。 这根光束很小,大约比人类头发薄一千倍。

物理学家发现,正如预期的那样,X射线开始剥离碘的电子。 这使得原子带正电荷,因为电子带负电。 然后发生了令人惊讶的事情:由X射线激发的碘原子开始猛烈地从其附着的甲基上剥离电子。 堪萨斯州立大学的研究合着者兼助理教授说,这不是物理学家以前见过的。

罗尔斯说,X射线“在原子内部产生了大量的电荷,它吸收了周围的一切。” “似乎并没有停止”这样做,以“分子黑洞”的方式行事。

总的来说,X射线激光分析了62个电子中的54个电子,使其充电电荷是未激发状态的54倍。 据研究人员称,这是使用光线实现的最极端的电荷或电离水平。

还应该注意的是,尽管实际上无法理解,但这种情况发生的时间远远不到万亿分之一秒,即30 。 说“一眨眼”将是一个严重的错误 - 这个过程可能会发生数百亿次,然后才能闭上眼睛再打开它。 (正如麻省理工学院新闻所 ,一秒飞秒到一秒钟,一秒钟到大约3200万年。)

科学家指出,施加在分子电子上的力大于围绕太阳质量约10倍的天体物理黑洞所经历的力。 研究人员指出,天然物理黑洞会产生重力,而本文中的现象本质上是电化学的。

“当一颗恒星接近黑洞时,黑洞的引力会导致物质从恒星上移开”,德国电子同步加速器和汉堡大学教授说。 。 “众所周知,当这种情况发生时,不仅物质被吸入黑洞,而且还有强烈的物质射流从黑洞中射出。我们观察到的情况是相似的。高强度的x-射线脉冲导致碘原子......失去相当数量的电子。高度带正电的碘原子现在表现得像一个黑洞:它利用其极强的电拉力吸收分子其余部分的电子。

罗尔斯表示,研究背后的国际团队希望他们的工作有助于更好地了解X射线激光的分子效应,其他研究人员使用X射线激光研究蛋白质,病毒和其他微小物体的结构。

这是一种有用且强大的技术,唯一的问题是“当你做它时,你会破坏你想看的结构,”他补充道。 “我们的研究试图在微观层面量化这种辐射损伤。”


最近更新

本类推荐

本类排行