Физики создали ультрахолодную молекулу рубидия с электронами в форме крыльев бабочки

Исследователи из Университета прикладных наук Кайзерслаутерн-Ландау в Германии под руководством Хервига Отта впервые синтезировали крупную ультрахолодную молекулу с электронной конфигурацией, напоминающей крылья бабочки. Работа завершила двадцатилетний поиск семейства экзотических гигантских молекул, предсказанных математическими моделями.

Для создания молекулы атомы рубидия охладили до температуры на несколько миллионных долей градуса выше абсолютного нуля с помощью лазеров и электромагнитных сил. Затем лазерным излучением внешний электрон отдельных атомов оттолкнули на большое расстояние от ядра, превратив их в гигантские атомы. После этого электрон увеличенного атома связали с атомом рубидия обычного размера, получив молекулу нового типа.

Размер полученной молекулы составил около 25 нанометров, что превышает диаметр нити ДНК. Её реакция на электрические поля оказалась в тысячи раз сильнее, чем у обычных молекул. Пространственное распределение внешних электронов сформировало структуру, похожую на крылья бабочки.

Процесс настройки лазерного оборудования для получения нужной конфигурации занял несколько недель экспериментов. Мэтью Эйлс из Университета Пердью отметил, что успех стал результатом многолетних теоретических и экспериментальных исследований.

Михал Томза из Варшавского университета считает, что эксперимент открывает путь к созданию более сложных ультрахолодных молекул. Вэйбин Ли из Ноттингемского университета указывает на возможность использования молекулы-бабочки для получения ультрахолодных анионов. Такие частицы могут применяться для проверки законов физики элементарных частиц и исследования антивещества. Эйлс и Отт разработали теоретическую основу для создания ультрахолодных анионов и рассчитывают на первые практические результаты через несколько лет.

Источник: New Scientist Ltd.