На Земле появилась черная дыра

Учeным удaлoсь прeврaтить aтoм йoдa в искусствeнную чeрную дыру, сooбщил Nature. Для этого пригодилась работа самого мощного в мире рентгеновского лазера.

Спецы синхротронного центра DESY сфокусировали луч самого массивного на текущий момент лазера LCLS на точке размером в 100 нанометров. Таким образом мощность излучения достигнула десяти миллиардов гигаватт на квадратный сантиметр, подобравшись к отметке, где начинают проявляться ультрарелятивистские эффекты и свет начинает спонтанно преобразовываться в материю и антиматерию.

— Нам удалось «катапультировать» практически все электроны атома йода и временно перевоплотить его в аналог черной дыры, притягивающей электроны с силой, еще большей, чем та, которую производили бы, к примеру, черная дыра массой в 10 Солнц, — рассказал управляющий группы исследователей Робин Сантра.

Как показал опыт, столкновение весьма мощного пучка излучения с одиночными атомами йода либо ксенона приводит к тому, что они теряют фактически все электроны и приобретают фантастически высшую степень окисления, +47 либо + 48, что дает весьма сильный положительный заряд.

Ученые проверили, как свежие свойства атома влияют на остальные частицы, не восприимчивые к рентгеновскому излучению. Для этого йод соединили с молекулами метана и этана. Итог оказался впечатляющим: превращения в атомах йода произошли в течение 30 наносекунд после облучения лазером. Они утратили гораздо больше электронов, чем ожидалось: ни 46 либо 47, а 53 или 54 частички, — и тут же стали перетягивать электроны из других частей молекулы, разгонять их и выкидывать их в виде пучков — подобно тому, как это делают темные дыры в космосе.

В итоге вся молекула йодметана фактически мгновенно дезинтегрировала сама себя — процесс занял триллионную долю секунды. Нечто схожее, по мнению ученых, может происходить и при контакте живых организмов с рентгеновским излучением, так что исследование процесса поможет снизить вред от радиации.

— Йодметан — относительно обычная молекула, но она помогает нам осознавать, что происходит с органическими молекулами при их повреждении радиацией. Мы полагаем что в йодэтане и других сложных соединениях эта реакция протекает уже более бурно — йод там может выкидывать до 60 электронов и больше. Но пока мы не знаем, как это обрисовать. Решение данной проблемы станет нашей следующей задачей, — заключил единственный из авторов опубликованной в Nature статьи Артем Руденко.