Chùm tia X tạo 'lỗ đen' có lực hút cực mạnh trong phân tử

Mô phỏng hình dáng lỗ đen phân tử tạo ra trong phòng thí nghiệm. Ảnh: DESY.

Một nhóm nhà nghiên cứu ở Đức tạo ra lỗ đen phân tử bằng cách chiếu chùm tia X mạnh nhất thế giới, International Business Times hôm qua dẫn kết quả thí nghiệm được công bố trên tạp chí Nature.

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 này được chiếu vào tinh thể của hợp chất iodomethane. Tinh thể này chứa một nguyên tử iốt lớn và nặng có thể tương tác với tia X.

Tia X ngay lập tức loại bỏ toàn bộ electron điện tích âm trên nguyên tử iốt, chỉ để lại electron điện tích dương. Điện tích dương này mạnh tới nỗi hút hết electron còn lại trong phân tử chỉ trong vòng vài phần triệu của một phần tỷ giây.

Tổng cộng 54 trong số 62 electron của phân tử bị chùm tia X loại bỏ, tạo ra phân tử iodomethane tích điện dương mạnh nhất từng được quan sát. Do không thể chịu điện tích lớn tới vậy, phân tử nổ tung thành nhiều mảnh nhỏ.

Lực do nguyên tử iốt mang điện tích tác động lên các electron được cho là lớn hơn lực hấp dẫn của các lỗ đen trong vũ trụ, theo Robin Santra, tác giả chính của nghiên cứu ở Trung tâm khoa học laser electron tự do tại Đức.

Tuy nhiên, khác với lỗ đen trong vũ trụ, lực tạo nên sức hút của lỗ đen phân tử là lực Coulomb, không phải lực hấp dẫn.

Phát hiện sẽ giúp các nhà khoa học điều chỉnh cách sử dụng những nguồn tia X mạnh nhất như thiết bị Linac Coherent Light Source X-ray Free-electron ở phòng thí nghiệm SLAC National Accelerator Laboratory tại Mỹ. Kết quả nghiên cứu cũng sẽ giúp họ hiểu rõ hơn cấu trúc của các loại virus và vi khuẩn.

Phương Hoa