美國用X射線激光製造出微型黑洞！用途竟然是這樣的！

世界上最強大的X射線激光器在實驗室中創造了一個「迷你黑洞」，這一突破可能為新葯的開發帶來曙光

激光產生的X射線比陽光要強100倍

當激光被指向分子時，分子會從內部消失

這留下了吸入電子的空隙 - 類似於空間中的黑洞

研究人員希望這些發現有助於形成整個病毒或細菌的三維圖像

這可能使藥物開發工作更加有效

科學家在單個分子上測試世界上最強大的X射線激光器，並創造了一個「迷你黑洞」，這著實令人吃驚。

強烈的激光從內向外破壞了目標分子，留下了一個空隙，類似於空間中的黑洞。

研究人員希望這種意想不到的探查能力可以推動整個病毒和細菌的成像技術，這可以幫助科學家開發藥物。

「分子黑洞」由堪薩斯州立大學的研究人員創建，當時他們正在一個小分子上測試X射線激光。

單個激光脈衝從內向外將分子里最大的原子除去了幾個電子，留下一個空隙，這個原子開始從分子的其餘部分獲取電子，就像一個黑洞，形成一個螺旋狀的物質盤。

在30飛秒之內，百萬分之一秒，分子損失了50多個電子，導致其爆炸。

目前，被稱為線性相關光源（LCLS）的激光被用於對包括病毒和細菌在內的各種生物物體進行成像。

研究人員希望分子黑洞發現將有助於他們更好地計劃使用該激光的實驗。

從事研究工作的丹尼爾·羅爾斯（Daniel Rolles）說：「對於任何類型的實驗，您都可以將強烈的X射線照射在樣本上，來了解它對X射線的反應。

「本文表明，我們可以理解和模擬小分子中的輻射損傷，所以現在我們可以預測在其他系統中會有什麼損害。

LCLS提供目前最高能量的X射線，並在激光脈衝消除之前記錄樣品的數據。

這項研究的合著者Sebasien Boutet說：「如果將所有的地球表面接收到的陽光聚焦到指甲大小的面積上，我們的激光比這還要強大一百倍。」

在這項研究中，研究人員使用鏡子將X射線束聚焦成直徑為100納米的斑點 - 這比人類頭髮的寬度小了一千倍。

他們研究了三種類型的樣品 - 氙原子，每個具有54個電子，含有碘原子的分子，其中有53個電子。

基於以前的研究，研究人員預計來自原子外部的電子將進入原子內部的空間。

雖然確實發生了，但進程並沒有停止。

碘原子也從鄰近的碳原子和氫原子吸取電子，總共丟失了54個電子。

這種破壞和破壞程度不僅高於預期，而且性質也有顯著差異。

該研究的合著者阿特姆·魯登科（Artem Rudenko）說：「我們認為，在較大的分子中，效應比較小的分子更顯著，但我們不知道如何量化它。

「我們估計，有超過60個電子被激光踢了出來，但是我們實際上並不知道它去哪了，因為我們不能檢測到所有的電子殘骸，無法確知有多少電子丟失。

「這是我們下一步需要研究的問題之一。」

研究人員現在希望用激光研究更複雜的系統。

LCLS主管Mike Dunne表示：「對於希望實現生物分子最高解析度圖像的科學家來說，這對於更好的藥物開發具有重要意義。」

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