W czasopiśmie Nature Physics międzynarodowy zespół, kierowany przez naukowców z Uniwersytetu Oksfordzkiego, donosi, że krótki impuls z lasera FLASH 'wybił’ elektron z każdego atomu aluminium w próbce, nie naruszając struktury krystalicznej metalu. Dzięki temu aluminium stało się niemal niewidzialne dla ekstremalnego promieniowania ultrafioletowego.
”To, co stworzyliśmy, to zupełnie nowy stan materii, którego nikt wcześniej nie widział” – powiedział profesor Justin Wark z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Oksfordzkiego, jeden z autorów pracy. 'Przezroczyste aluminium to dopiero początek. Fizyczne właściwości materii, którą tworzymy, są istotne dla warunków panujących wewnątrz dużych planet. Mamy również nadzieję, że badając ją, uda nam się lepiej zrozumieć, co dzieje się podczas tworzenia 'miniaturowych gwiazd’ w wyniku implozji laserowych o dużej mocy, co może pewnego dnia pozwolić na wykorzystanie mocy fuzji jądrowej tu, na Ziemi.’
Odkrycie było możliwe dzięki opracowaniu nowego źródła promieniowania, które jest dziesięć miliardów razy jaśniejsze niż jakikolwiek inny synchrotron na świecie (np. brytyjski Diamond Light Source). Laser FLASH z Hamburga w Niemczech wytwarza niezwykle krótkie impulsy miękkiego światła rentgenowskiego, z których każdy jest mocniejszy niż moc elektrowni zapewniającej elektryczność całemu miastu.
Zespół z Oxfordu, wraz z międzynarodowymi kolegami, skupił całą tę moc w miejscu o średnicy mniejszej niż jedna dwudziesta szerokości ludzkiego włosa. Przy tak wysokim natężeniu aluminium stało się przezroczyste.
Pomimo, że niewidzialny efekt trwał tylko przez bardzo krótki czas – szacunkowo 40 femtosekund – pokazuje on, że tak egzotyczny stan materii może być stworzony przy użyciu źródeł promieniowania rentgenowskiego o bardzo wysokiej mocy.
Profesor Wark dodał: 'To, co jest szczególnie niezwykłe w naszym eksperymencie, to fakt, że zmieniliśmy zwykłe aluminium w ten egzotyczny nowy materiał w jednym kroku, używając tego bardzo potężnego lasera. Przez krótki czas próbka wygląda i zachowuje się pod każdym względem jak nowa forma materii. Pod pewnymi względami sposób, w jaki reaguje, jest taki, jakbyśmy zamienili każdy atom aluminium w krzem: to prawie tak zaskakujące, jak odkrycie, że można zamienić ołów w złoto za pomocą światła!”
Badacze uważają, że nowe podejście jest idealnym sposobem na tworzenie i badanie tak egzotycznych stanów materii i doprowadzi do dalszych prac istotnych dla tak różnych dziedzin, jak nauka o planetach, astrofizyka i energia fuzji jądrowej.
Raport z badań, 'Turning solid aluminium transparent by intense soft X-ray photoionization’, został opublikowany w Nature Physics. Badania zostały przeprowadzone przez międzynarodowy zespół kierowany przez naukowców z Uniwersytetu Oksfordzkiego, profesora Justina Warka, doktora Boba Naglera, doktora Gianluki Gregoriego, Williama Murphy’ego, Sama Vinko i Thomasa Whitchera.