使用世界上最强大的激光创建的分子黑洞

科学家们使用世界上最强大的x射线激光，成功地创建了一个由重原子组成的分子黑洞，这些原子从它们的邻居中吸取电子。美国堪萨斯州立大学的研究人员成功地使用了超强高能x射线的短脉冲来制作x射线辐射如何与分子相互作用的详细图片。

研究人员说，这是第一次使用这种极端光来分解分子，当用于拍摄x射线照片时，它可能有助于了解x射线辐射的损害。该小组用强大的x射线束射击了碘甲烷 (CH3I) 和碘苯 (C6H5I) 分子。堪萨斯州立大学助理教授Artem Rudenko说: “当这种强大的x射线照射到一个分子时，最重的原子碘吸收的x射线比所有其他原子多几百倍。”“然后，它的大部分电子被剥离，在碘上产生一个很大的正电荷，” 鲁登科说。

“X射线激光是世界上最强大的，其强度为每平方厘米100万亿千瓦，” Rudenko说。研究人员说，产生的正电荷会稳定地将电子从分子中的其他原子中拉出，从而填补了产生的空位，就像短暂的黑洞一样。与真正的黑洞不同，分子版本再次释放电子。它们在几飞秒内被剥离。堪萨斯州立大学 (Kansas State University) 助理教授丹尼尔·罗尔斯 (Daniel Rolles) 说: “这个循环会不断重复，直到分子爆炸。”

“在这个实验中，总共有54个碘甲烷的62个电子被喷射出来，远远超过了我们基于早期使用不太强烈的x射线的研究的预期。此外，更大的分子碘苯会失去更多的电子，”他说。研究人员说，超强x射线提供了一种新的有效工具，可以以高分辨率成像生物颗粒，例如蛋白质和病毒。“根据我们的发现，我们可以预测在更大的系统中会发生什么，” Rolles说。这项研究发表在《自然》杂志上。