O láser máis poderoso do mundo crea un buraco negro molecular

Científicos do Acelerador SLAC do Departamento de Enerxía dos Estados Unidos han conseguido crear un «buraco negro» concentrando toda a intensidade do láser de raios X máis poderoso do mundo nunha pequena molécula. Un único pulso de láser desposuíu case todos os electróns do maior átomo da molécula de dentro cara a fóra, deixando un baleiro que empezou a tirar do resto dos electróns da molécula, da mesma maneira que un buraco negro trágase un disco espiral de materia.

En 30 femtosegundos -millonésimas dunha mil millonésima dun segundo- a molécula perdeu máis de 50 electróns, moito máis do que anticiparon os científicos por experimentos anteriores que utilizaban feixes de menor intensidade ou átomos illados. Despois, explotou.

Os resultados, publicados na revista Nature, dan á científicos información fundamental para mellorar a planificación e interpretar experimentos utilizando os máis intensos e enérxicos pulsos de raios X do acelerador, nun instrumento chamado LCLS. Os experimentos que requiren estas intensidades ultraelevadas inclúen intentos de imaxe de obxectos biolóxicos individuais, como virus e bacterias, a alta resolución. Tamén se utilizan para estudar o comportamento da materia en condicións extremas, e para comprender mellor a dinámica das moléculas complexas para aplicacións tecnolóxicas avanzadas.

«Cremos que o efecto foi aínda máis importante na molécula máis grande que na máis pequena, pero non sabemos como cuantificalo aínda», di Artem Rudenko, da Estatal de Kansas. «Estimamos que máis de 60 electróns foron expulsados, pero en realidade non sabemos onde se detivo porque non puidemos detectar todos os fragmentos que voaban a medida que a molécula veu abaixo para ver o número de electróns que faltaban. Esta é unha das preguntas abertas que necesitamos estudar».

Segun Mike Dunne, director do LCLS, estes achados «teñen beneficios importantes para os científicos que desexen achegar imaxes de maior resolución de moléculas biolóxicas, por exemplo, para informar sobre o desenvolvemento de mellores produtos farmacéuticos».