Międzynarodowy zespół badawczy pod kierownictwem Uniwersytetu w Rostocku i Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) dokonał przełomowego odkrycia, z powodzeniem obserwując i charakteryzując strukturę ciekłego węgla. Osiągnięcie to, możliwe dzięki współpracy z Science and Technology Facilities Council (STFC) i European X-ray Free Electron Laser (XFEL), otwiera nowe możliwości zrozumienia wnętrz planet i rozwoju technologii fuzji jądrowej. Wyniki zostały opublikowane w 'Nature' 21 maja 2025 roku.
Ciekły węgiel, substancja występująca wewnątrz planet, ma ogromny potencjał dla przyszłych technologii. Eksperyment, przeprowadzony w European XFEL w pobliżu Hamburga w Niemczech, wykorzystywał zbudowany w Wielkiej Brytanii laser DiPOLE 100-X (D100-X) do upłynniania próbek stałego węgla na zaledwie miliardowe części sekundy. Jednocześnie wiązka promieniowania rentgenowskiego rejestrowała wzory dyfrakcyjne, ujawniając atomowy układ w ciekłym węglu.
„Po raz pierwszy udało nam się eksperymentalnie zaobserwować strukturę ciekłego węgla” – powiedział profesor Dominik Kraus, kierownik grupy roboczej ds. węgla z Uniwersytetu w Rostocku i HZDR. Pomiary wykazały, że ciekły węgiel, z czterema najbliższymi sąsiadami, wykazuje podobieństwa strukturalne do stałego diamentu. Ta precyzyjna wiedza jest kluczowa dla dokładnego modelowania planet i opracowywania koncepcji wytwarzania energii z fuzji jądrowej.
Technologia laserowa DiPOLE 100 firmy STFC, która wkrótce będzie dostępna w Extreme Photonics Application Centre (EPAC) w Wielkiej Brytanii, zapowiada rewolucję w przyszłych badaniach. Według profesora Johna Colliera, dyrektora STFC CLF, system D100-X reprezentuje lata brytyjskiej wiedzy specjalistycznej, umożliwiając pomiary, które kiedyś uważano za niemożliwe. Ten przełom toruje drogę do szybszych i bardziej wydajnych eksperymentów, potencjalnie odkrywając kolejne sekrety ekstremalnych stanów materii.