Todo ocurre en un lapso de 30 femtosegundos (un femtosegundo es la mil billonésima parte de un segundo). Cuando los científicos del Laboratorio Nacional de Aceleración SLAC enfocaron la intensidad total del láser de rayos X más potente del mundo en una pequeña molécula, se encontraron con una sorpresa. Un solo pulso del láser despojó al átomo de casi todos sus electrones, desde el interior hacia el exterior, dejando un vacío que empezó a extraer electrones del resto de la molécula, como un agujero negro engullendo un disco en espiral de materia.Y luego la molécula explotó.

Los resultados, publicados en Nature, dan a los científicos las ideas fundamentales que necesitan para planificar e interpretar mejor los experimentos que se realizan utilizando los pulsos de rayos X más intensos y enérgicos del láser de rayos X del Linac Coherent Light Source.

Para este estudio, los investigadores usaron espejos especiales para enfocar el haz de rayos X en un punto de poco más de 100 nanómetros de diámetro (mil veces menor que el ancho de un cabello humano). El rayo se concentró en tres tipos de muestras: átomos individuales de xenón, que tienen 54 electrones cada uno, y dos tipos de moléculas que contienen un solo átomo de yodo, con 53 electrones para que selectivamente tirara de los electrones interiores de los átomos de xenón o yodo, creando “átomos huecos”.
Pero en las moléculas, el proceso no se detuvo allí. El átomo de yodo, que tenía una fuerte carga positiva después de perder la mayor parte de sus electrones, continuó absorbiendo electrones de átomos de carbono y de hidrógeno vecinos, y esos electrones también fueron expulsados, uno por uno. Así, en lugar de perder 47 electrones, como sería el caso de un átomo de yodo aislado, el yodo en la molécula más pequeña perdió 54, incluyendo los de sus vecinos. El hallazgo tiene importantes beneficios para los científicos que deseen obtener imágenes de las moléculas biológicas de mayor resolución.

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