Tạo hố đen bằng chùm tia X mạnh gấp 100 lần tổng ánh sáng Mặt Trời đến Trái Đất mỗi giây

Các nhà khoa học vừa tạo ra một hố đen vi mô trong phòng thí nghiệm và điều này chưa từng xảy ra trước đó.

Hãy tưởng tượng tất cả các ánh sáng Mặt Trời chiếu vào Trái Đất cùng một thời điểm nào đó được tập trung lại, khi đó nó sẽ có kích thước của một chiếc móng tay.

Sau đó, cường độ của chùm sáng này được tăng lên gấp 100 lần rồi chiếu vào tinh thể của một hợp chất có tên iodomethane chứa một nguyên tử Iốt lớn.

Các nhà khoa học tạo ra hố đen vi mô trong phòng thí nghiệm. Ảnh Internet.

Nguyên tử này sẽ tương tác với tia X để khử đi các electron mang điện tích âm của nguyên tử Iốt (khử 54 trên tổng 62 electron) và khi đó chỉ để lại các hạt mang điện tích dương.

Các hạt điện tích dương này sau đó sẽ hút các hạt electron còn lại bên trong nguyên tử Iốt chỉ trong một thời gian rất nhỏ là vài phần triệu của 1 phần tỷ giây.

Nguyên tử Iốt vì không chịu được sự chênh lệch điện tích lớn nên phá vỡ cấu trúc và nổ tung. Lực của các hạt điện tích dương tác động lên các electron còn lại thậm chí còn lớn hơn lực hấp dẫn bên trong các hố đen vũ trụ.

Từ đó, tạo nên một hố đen "nhân tạo" nhưng có kích thước vi mô!

Chùm electron mạnh gấp 100 lần tổng ánh sáng Mặt Trời chiếu vào nguyên tử Iốt. Ảnh Internet.

Ban đầu, nhóm nghiên cứu thử nghiệm trên nguyên tử xenon bằng cách sử dụng chùm tia X tập trung vào một khu vực chỉ có kích thước 100 nanomet đường kính (Nhỏ gấp 1000 lần một sợi tóc người).

Nhưng trạng thái "nguyên tử rỗng" (mất đi electron) chỉ tồn tại trong thời gian rất ngắn, do đó các nhà khoa học chưa đủ thời gian để quan sát hiện tượng xảy ra khi một siêu vi hố đen tạo thành.

Từ đó, họ sử dụng nguyên tử Iốt thay thế.

Thành viên trong nhóm nghiên cứu Sebastien Boutet từ Phòng thí nghiệm Gia tốc Quốc gia Bộ Năng lương SLAC của Mỹ cho hay: "Chúng tôi cũng không ngờ tới điều này".

Còn nhà nghiên cứu Daniel Rolles thuộc Đại học Bang Kansas lại cho hay: "Nó sản sinh ra rất nhiều sự tích điện bên trong nguyên tử và hút mọi thứ xung quanh nó".

Một hố đen vi mô được tạo ra sau khi chiếu tia X vào nguyên tử Iốt. Ảnh Internet.

Artem Rudenko từ Đại học Bang Kansas (Mỹ): "Chúng tôi nghĩ rằng kết quả thậm chí còn quan trọng hơn với phân tử lớn hơn nhưng lại không biết cách để định lượng chúng".

"Chúng tôi ước tính được hơn 60 electron đã bị "đá ra ngoài" nhưng lại không thật sự biết chúng đã dừng lại ở đâu... Đó là một câu hỏi mở mà chúng tôi cần nghiên cứu".

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.

Bài viết được dịch từ nguồn: Sciencealert