Dünyanın En Güçlü X-ışını Lazerinde bir ‘Moleküler Karadelik’ Oluştu

Yoğun X-Işını lazerine maruz bırakılan atomun, karadeliklere benzer şekilde çevresindeki elektronları yuttuğu ifade ediliyor.

SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarındaki uzmanlar, dünyanın en güçlü x-ışını lazerini, tek bir molekülün üzerine çevirdiklerinde daha önce gözlemlenmemiş olan bir durumla karşılaştılar. Lazere maruz bırakılan atom, moleküler bir karadeliğe benzer şekilde davranarak, içerisinde bulunduğu moleküldeki diğer atomların elektronlarını içine çekmeye başladı.

İşlem sırasında kullanılan lazerin, kendi türünde dünyadaki en güçlü lazer olduğu ve Güneşten Dünyaya ulaşan tüm ışınların, bir tırnak kadarlık bir alana odaklanmış halinin 100 katı büyüklüğünde enerjiye sahip olduğu belirtiliyor.

Lazerin, üzerine tutulduğu atomların elektronlarının koparılması için kullanıldığı, normalde, işlem tekrarlandıkça atomlardan elektron koptuğu bu şeklide daha dış enerji seviyelerinde bulunan elektronların kopan elektron yerini aldığı ve bu şekilde boş atomların [İng. hollow atoms] oluşturulduğu belirtiliyor.

Metil iyodür ile gerçekleştirilen deneyde, başlangıçta x-ışınına maruz bırakılan, bir metil grubu içerisinde bulunan iyot atomunun beklendiği şekilde elektronlarını kaybetmeye başladığı söyleniyor. Daha sonra ise, iyot atomunun beklenmedik şekilde, kısa bir süre içerisinde yok olmadan önce, karadeliklerdeki kütleçekimsel kuvvete benzer, ancak elektromanyetik bir kuvvet ile çevresinde bulunan metil grubunun atomlarını koparmaya başladığı ifade ediliyor.

Araştırmacılardan Douglas Maine, “Atom içerisinde yüksek miktarda yük üretilmesine neden oldu, ve etrafındaki her şeyi soğurmaya başladı,” diyor. Yaşanan olayın toplam süresinin 30 femto saniye, yani bir saniyenin milyonda birinin milyarda biri kadar olduğu belirtiliyor.

Lazerin, atomun elektronlarını uzaklaştırmak için kullanıldığı sırada, atomun toplam 54 elektron kaybettiği, bunun olması gerekenden 53 elektron daha fazla olduğu belirtiliyor. Araştırmacıların deneyi daha büyük bir molekül olan iyotbenzen ile tekrarladıkları ve aynı sonuçları elde ettikleri kaydediliyor.

Araştırmacılar, iyotbenzen atomu ile yaptıkları deneyde, olayın metil iyodür atomuna göre daha da güçlü bir şekilde gerçekleştiğini ve gözlemlenen durumun tam olarak anlaşılabilmesi için deneylere devam edilmesi gerektiğini belirtiyorlar. Araştırmacılardan Artem Rudenko, “[Gözlemlenen] etkinin, büyük molekülde, küçük moleküldekine göre daha şiddetli olduğunu düşünüyoruz, fakat bunun ölçüsünü henüz bilmiyoruz,” diyor.

“Altmıştan fazla elektronun dışarı atıldığını tahmin ediyoruz, fakat tam olarak nerede bittiğini bilemiyoruz çünkü molekül bozulurken ayrılan tüm parçacıkları tespit edemedik. Bu incelememiz gereken cevapsız sorulardan biri.”

Böylece, daha önce CERN deneyleri ile gündeme gelen, “deneyler sırasında oluşacak bir karadelik bütün gezegeni yutar mı?” kaygısına bir adım daha yaklaşmış oluyoruz.

Nature Dergisinde yayımlanan çalışmaya buradan ulaşabilirsiniz.

 

Kaynaklar:

http://www.sciencealert.com/the-world-s-most-powerful-x-ray-laser-just-gave-rise-to-a-molecular-black-hole

http://www.newsweek.com/black-hole-x-ray-atom-laser-618463

https://phys.org/news/2017-05-world-powerful-x-ray-laser-molecular.html

 

Yorumlar