Đức tạo thành công "lỗ đen" trong phân tử bằng chùm tia X mạnh nhất thế giới

Một lỗ đen phân tử đã được các nhà khoa học Đức tạo thành công trong phòng thí nghiệm bằng cách chiếu chùm tia X mạnh nhất thế giới, kết quả thí nghiệm được công bố trên tạp trí Nature.

• Tìm hiểu về lỗ đen, lỗ trắng và lỗ sâu
• Nếu con người rơi vào lỗ đen điều khủng khiếp gì sẽ chờ đón họ?

Mô phỏng hình dáng lỗ đen phân tử được các nhà khoa học Đức tạo ra trong phòng thí nghiệm. (Ảnh: DESY.)

Tinh thể của hợp chất iodomethane được một chùm tia X mạnh gấp 100 lần cường độ toàn bộ ánh sáng Mặt Trời hội tụ vào một điểm bé bằng móng tay trên Trái Đất chiếu vào. Tinh thể đó chứa một nguyên tử iốt lớn và nặng có thể tương tác với tia X.

Ngay lập tức, tia X loại bỏ toàn bộ electron điện tích âm trên nguyên tử iốt, chỉ giữ lại electron điện tích dương. Những điện tích dương này cực mạnh, chúng hút hết electron còn lại trong phân tử chỉ trong vòng vài phần triệu của một phần tỷ giây.

Chùm tia X đã loại bỏ 54 trong tổng số 62 electron của phân tử, tạo ra phân tử iodomethane tích điện dương mạnh nhất từng được quan sát. Điều này khiến phân tử bị nổ tung thành nhiều mảnh nhỏ do không thể chịu điện tích lớn tới vậy.

Theo Robin Santra, tác giả chính của nghiên cứu ở Trung tâm khoa học laser electron tự do tại Đức, lực do nguyên tử iốt mang điện tích tác động lên các electron lớn hơn lực hấp dẫn của các lỗ đen trong vũ trụ. Nhưng lực tạo nên sức hút của lỗ đen phân tử là lực Coulomb chứ không phải là lực hấp dẫn giống như các lỗ đen trong vũ trụ.

Thành công này giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cấu trúc của các loại virus và vi khuẩn. Đồng thời, nó cũng giúp họ điều chỉnh cách sử dụng thiết bị Linac Coherent Light Source X-ray Free-electron ở phòng thí nghiệm SLAC National Accelerator Laboratory tại Mỹ, nguồn tia X mạnh nhất thế giới hiện nay.