สล็อตออนไลน์ เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยได้จับภาพเมฆความน่าจะเป็นในวงโคจรของอิเล็กตรอนภายใน exciton Keshav Daniและเพื่อนร่วมงานที่ Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University ของญี่ปุ่น สร้างภาพโดยการเตะอิเล็กตรอนออกจากวงโคจรโดยใช้เลเซอร์พัลส์ที่มีการควบคุมอย่างแน่นหนา จากนั้นวัดวิถีของพวกมันด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบพิเศษที่มีความแม่นยำสูง
ผลลัพธ์ของพวกเขาอาจนำไปสู่ความเข้าใจใหม่
เกี่ยวกับคุณสมบัติของ exciton ที่นักฟิสิกส์หลบเลี่ยงมานานเมื่ออิเล็กตรอนภายในเซมิคอนดักเตอร์ดูดซับโฟตอนที่มีพลังงานเพียงพอ มันจะตื่นเต้นในระดับพลังงานที่สูงขึ้น โดยทิ้งรูที่มีประจุบวกไว้เบื้องหลัง เนื่องจากแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน อนุภาคทั้งสองจะโคจรรอบกันและกันสั้น ๆ ทำให้เกิดควอซิอนุภาคที่เป็นกลางซึ่งเรียกว่า exciton Excitons เป็นกุญแจสำคัญในการทำงานของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ แต่จนถึงขณะนี้ สารเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ายากต่อการศึกษาอย่างยิ่ง อิเล็กตรอนที่ตื่นเต้นไม่เพียงสามารถตกกลับเข้าไปในรูตามลำดับภายในเวลาเพียงพิโควินาทีเท่านั้น quasiparticles สามารถแยกออกจากกันได้ง่าย
เป็นผลให้คุณสมบัติ exciton ที่สำคัญรวมถึงโมเมนตาและลักษณะของวงโคจรของอิเล็กตรอน – รูได้รับการอธิบายในทางทฤษฎีเท่านั้น ในการวิจัย ทีมของ Dani ได้แนะนำการตั้งค่าใหม่ ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถถ่ายภาพวงโคจรเหล่านี้ได้โดยตรง ในการทำเช่นนี้ ก่อนอื่นพวกเขาใช้พัลส์เลเซอร์เพื่อสร้าง excitons ภายในเซมิคอนดักเตอร์ 2D อุณหภูมิต่ำ: วัสดุบางอะตอมซึ่ง exciton สามารถคงอยู่ได้ค่อนข้างนานก่อนการรวมตัวของอิเล็กตรอนในรูอิเล็กตรอน
โฟตอนอัลตราไวโอเลตสุดขั้ว
ด้วยชีพจรที่สอง พวกมันจึงยิงโฟตอนอัลตราไวโอเลตที่รุนแรงไปที่ excitons สิ่งนี้ทำให้อิเล็กตรอนของพวกเขาเข้าสู่สุญญากาศของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งใช้คุณสมบัติคล้ายคลื่นของอิเล็กตรอนเพื่อสร้างภาพที่ความละเอียดระดับย่อยของอะตอม โดยการวัดมุมและพลังงานของอิเล็กตรอนที่ถูกแทนที่ด้วยกล้องจุลทรรศน์ นักวิจัยสามารถระบุตำแหน่งภายใน exciton ดั้งเดิมได้ในช่วงเวลาที่แน่นอนก่อนจะถูกไล่ออก
กระบวนการนี้เทียบได้กับการชนกันของพลังงานสูงที่เครื่องเร่งอนุภาค: จากวิถีของอนุภาคที่เกิดจากการชน นักฟิสิกส์สามารถอนุมานธรรมชาติของอนุภาคก่อนที่จะแตกออกจากกัน ด้วยการวัดค่าการผลิตและการทำลายของ exciton หลายๆ รอบ Dani และเพื่อนร่วมงานจะค่อยๆ สร้างภาพฟังก์ชันคลื่นของอิเล็กตรอนภายในวงโคจรของ exciton ได้ ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับความน่าจะเป็นที่จะพบอิเล็กตรอนในตำแหน่งที่กำหนดเมื่อสังเกตตามหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก
สารกระตุ้นพื้นผิว Chiral พบบนฉนวนทอพอโลยีในภาพที่โดดเด่น ทีมของ Dani สามารถมองเห็นฟังก์ชันคลื่น 3 มิติหรือ “เมฆความน่าจะเป็น” ของอิเล็กตรอนที่ตื่นเต้นได้อย่างชัดเจนภายในวงโคจรรอบรู ความสามารถในการแสดงภาพวงโคจรภายในในลักษณะนี้อาจทำให้นักวิจัยสามารถควบคุมคุณสมบัติของอนุภาคควอซิเพิลได้อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ซึ่งอาจนำไปสู่เทคโนโลยีควอนตัมขั้นสูง และสภาวะแปลกใหม่ของสสาร การวิจัยยังอาจนำไปสู่วิธีที่ดีกว่าในการศึกษาอนุภาคคอมโพสิตอื่นๆ เช่น ฮาดรอน ซึ่งประกอบด้วยควาร์ก
Jansen กล่าวว่า “ที่ปริมาณรังสีทางคลินิก ปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอที่จะสร้างความแตกต่างอย่างมากในระดับออกซิเจนที่เกิดขึ้นในเซลล์ อย่างน้อยก็ไม่เพียงพอที่จะอธิบายความแตกต่างในการอยู่รอด” Jansen กล่าว “และจากผลการวิจัยของเรา ออกซิเจนลดลงสำหรับอัตราปริมาณรังสีที่สูงขึ้น ซึ่งขัดแย้งกับสิ่งที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้”
PBH ที่มีมวลประมาณ 10 20กก. จะมีขนาดประมาณหนึ่งไมครอน
หากวัตถุดังกล่าวต้องพบกับดาวแคระขาว สไตเกอร์วัลด์และเทเจดากล่าวว่ามันจะถูกเร่งโดยอิทธิพลโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ให้มีความเร็วประมาณ 20 ของความเร็วแสง ด้วยความเร็วที่เหลือเชื่อเช่นนี้ Steigerwald กล่าวว่าหลุมดำจะตัดผ่านดาวแคระขาวราวกับกระสุนทะลุผ่านเนย ซึ่งอาจนำไปสู่การระเบิดของดาวฤกษ์
แบบจำลองของพวกเขาคาดการณ์ว่าการจุดไฟจะเกิดขึ้นภายในพื้นที่เล็กๆ ที่มีขนาดไม่เกินหนึ่งตารางมิลลิเมตรหลังจาก PBH เคลื่อนตัวผ่านดาวแคระขาว “ส่วนที่เหลือเป็นฟิสิกส์ที่รู้จักกันดี” Steigerwald อธิบาย “เมื่อจุดไฟ ดาวแคระขาวจะระเบิดภายในไม่กี่วินาที คาร์บอนและออกซิเจนส่วนใหญ่หลอมรวมกับธาตุที่หนักกว่า ซึ่งบางส่วนมีกัมมันตภาพรังสี”
หากกลไกที่ทีมแนะนำสามารถตรวจสอบได้ ก็อาจสนับสนุนแนวคิดที่ว่าสสารมืดประกอบด้วยหลุมดำในยุคดึกดำบรรพ์ ทั้งนี้เป็นเพราะความอุดมสมบูรณ์ของ SNe Ia ที่สังเกตพบนั้นสอดคล้องกับปริมาณสสารมืดที่คาดการณ์ไว้
“เรื่องบังเอิญที่น่าทึ่ง””งานของเราแสดงให้เห็นว่ามวลดาวเคราะห์น้อย PBHs ที่มีมวลระหว่าง 10 19ถึง 10 23กก. สามารถจุดไฟ SNe Ia จากดาวแคระขาวได้” เขาอธิบาย “ถ้ามวลของ PBHs อยู่ที่ประมาณ 10 20กิโลกรัม การเผชิญหน้ากับดาวแคระขาวโดยบังเอิญสามารถอธิบายได้ทั้งอัตรา [ที่สังเกต] ของ SNe Ia – ประมาณหนึ่งต่อกาแลคซีต่อศตวรรษ – และการกระจายความสว่างของเหตุการณ์เหล่านี้ “นี่เป็นเรื่องบังเอิญที่น่าทึ่งทีเดียว” เขากล่าวเสริม
แง่มุมที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการวิจัยคือ มีกลไกในการจุดไฟดาวแคระขาวที่อยู่ใต้ดาวแคระขาว ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่เคยทราบมาก่อนซุปเปอร์โนวาทำให้เกิดการสูญพันธุ์ของดีโวเนียนตอนปลายหรือไม่?
“ฉันชอบคำแนะนำนี้และการคิดนอกกรอบอย่างสร้างสรรค์ของ [Steigerwald และ Tejeda]” โรเบิร์ต ฟิชเชอร์แห่งมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ดาร์ทเมาท์กล่าว เขาเสริมว่าแม้ว่าแบบจำลองควรได้รับการปฏิบัติอย่างระมัดระวัง แต่ก็สามารถช่วยให้เกิดข้อจำกัดเกี่ยวกับหลุมดำในยุคแรกเริ่มได้ สล็อตออนไลน์
