Een zwart gat maken

Door een röntgenstraal van een extreem krachtige laser te richten op xenonatomen en twee soorten moleculen met een jodiumatoom, verloren de moleculen vrijwel alle elektronen en explodeerden. Het resultaat: een minuscuul moleculair zwart gat. Dit alles gebeurde binnen slechts dertig femtoseconden (een miljoenste van een miljardste van een seconde).

De onderzoekers van het SLAC National Accelerator Laboratory houden zich onder andere bezig met experimenteel en theoretisch onderzoek naar elementaire deeltjesfysica met elektronenstralen en atoomfysica. De door hen gebruikte laserstraal is enorm krachtig. Hij is zo'n honderd keer intenser dan als je al het zonlicht dat op de aarde valt op een stukje ter grootte van een postzegel richt. Met speciale spiegels werd de röntgenstraal gefocust op een gebied dat duizend keer kleiner is dan de dikte van een hoofdhaar.

De laserstraal verwijderde een groot deel van de elektronen van binnenuit, een bijzondere prestatie. Nadat de elektronen grotendeels waren weggehaald, bleven er 'lege atomen' over. Maar dit is nog niet alles. Het jodium kreeg door het verliezen van zijn elektronen een positieve lading en trok elektronen van de atomen er omheen (koolstof, waterstof ) naar zich toe en stootte deze uiteindelijk ook af. Een jodiumatoom kan namelijk meer elektronen verliezen dan hij zelf heeft: die van zichzelf plus die van de naastgelegen atomen.

Het moleculaire gat lijkt een beetje op een echt zwart gat. Hij trekt materie naar zich toe en 'eet' een flink deel van die materie op. De ontdekking kan leiden tot het ontwikkelen van betere instrumenten om moleculen, virussen en andere kleine complexe materialen op de foto te zetten. Op die manier kunnen er betere medicijnen worden ontwikkeld. (avs)