Porque cual es la posibilidad que salga mal – Científicos crean un agujero negro en la Tierra

Nada puede salir mal, aseguran los expertos. Utilizando el láser de rayos X más potente y avanzado del mundo, expertos han logrado crear un “MINI AGUJERO NEGRO” en un laboratorio que podría conducir a numerosos avances revolucionarios en la ciencia. 

En esta ilustración, un pulso ultra-intenso de láser de rayos X de la fuente luminosa coactiva de Linac derriba tantos electrones del átomo de yodo de una molécula (derecha) que el yodo comienza a extraer electrones del resto de la molécula (abajo a la izquierda) Como una versión electromagnética de un agujero negro. Muchos de los electrones robados también son eliminados por el pulso láser; Entonces la molécula explota. (DESY / Science Communication Lab)

La máquina utilizó flashes de luz extremadamente brillantes, intensos y rápidos para captar instantáneas a nivel atómico de los procesos más rápidos de la naturaleza que conocemos.

Según los expertos, un solo pulso logró despojarse de todo excepto de unos pocos electrones de un átomo desde el interior. Esto dio lugar a un vacío que comenzó a tirar de electrones del resto de la molécula-al igual que los agujeros negros se alimenta de un disco en espiral de la materia en el espacio.

Este nuevo avance se espera que avance la imagen de los virus y bacterias, algo que podría eventualmente conducir al desarrollo de mejores medicamentos en un futuro próximo.

El llamado “agujero negro molecular” fue desarrollado por científicos de la Universidad Estatal de Kansas.

Los resultados, publicados en Nature, dan a los científicos las ideas fundamentales que necesitan para planificar e interpretar mejor los experimentos utilizando los pulsos de rayos X más intensos y enérgicos del láser de rayos X de rayos X de SLAC Linac Coherent Light Source (LCLS). Como se informó, el láser que creó el agujero negro molecular (LCLS), se utiliza para la imagen de objetos biológicos individuales, incluidos los virus y las bacterias.

“Para cualquier tipo de experimento que hagas que enfoca rayos X intensos en una muestra, quieres entender cómo reacciona a los rayos X”, dijo Daniel Rolles de la Universidad Estatal de Kansas. “Este artículo muestra que podemos entender y modelar el daño de radiación en pequeñas moléculas, por lo que ahora podemos predecir qué daño obtendremos en otros sistemas”.

Según lo explicado por SLAC, el experimento, dirigido por Rolles y Artem Rudenko, tuvo lugar en el Coherent X-ray Imaging (CXI) de LCLS.

El dispositivo es capaz de entregar rayos X con las energías más altas posibles alcanzables en LCLS, conocidos como rayos X duros, y registra los datos de las muestras en el instante antes de que el pulso láser los destruya.

Entonces … ¿Qué intensidad tienen esos pulsos de rayos X?

Son cien veces más intensas de lo que obtendrían si enfocaban toda la luz solar que golpea la superficie de la Tierra en una miniatura“, dijo el científico y co-autor Sebastien Boutet, del LCLS.

Los científicos usaron espejos para enfocar el haz de rayos X en un lugar que tiene alrededor de 100 NANÓMETROS de diámetro, es decir, mil veces más pequeño que el ancho de un cabello humano.

Según lo informado por SLAC, “los científicos observaron tres tipos de diferentes muestras, los átomos de xenón individuales, que tienen 54 electrones cada uno, y dos tipos de moléculas que cada uno contiene un solo átomo de yodo, que tiene 53 electrones”.

Curiosamente, basándose en estudios previos, los expertos esperaban que los electrones de las partes externas del átomo cayeran en los huecos dentro del átomo. Mientras que esto ocurrió, el proceso no terminó allí.

SLAC informa que el átomo de yodo también absorbió electrones de los átomos de carbono y de hidrógeno vecinos, perdiendo un total de 54 electrones, resultando en un nivel de daño y perturbación que es más alto de lo esperado y muy diferente en naturaleza.

Artem Rudenko, coautor del estudio, dijo: “Creemos que el efecto fue aún más importante en la molécula más grande que en la más pequeña, pero aún no sabemos cómo cuantificarla. Los electrones fueron expulsados, pero en realidad no sabemos dónde se detuvo porque no pudimos detectar todos los fragmentos que volaron como la molécula se desmoronó para ver cuántos electrones faltaban.Esta es una de las preguntas abiertas que debemos estudiar .

Mike Dunne, director del LCLS, concluyó: “Esto tiene importantes beneficios para los científicos que desean lograr las imágenes de moléculas biológicas de mayor resolución para informar el desarrollo de mejores fármacos, por ejemplo“.


Fuente:

El más potente láser de rayos X  del mundo crea “agujero negro molecular”

A. Rudenko y otros, Nature, 1 de junio de 2017 (10.1038/nature22373)