Міжнародна команда вчених досягла безпрецедентного результату, нагрівши золото до приблизно 19 000 кельвінів (33 700 °F), що в 14 разів перевищує його точку плавлення, без переходу в рідкий стан. Це досягнення, опубліковане в журналі Nature, кидає виклик теорії, що існувала з 1980-х років, яка передбачала, що тверді тіла не можуть витримувати такі екстремальні температури без фазового переходу.
Команда дослідників під керівництвом Боба Наглера з Національної прискорювальної лабораторії SLAC використала надшвидкі рентгенівські лазерні імпульси для миттєвого нагрівання тонкої золотої плівки. Цей процес, що тривав трильйонні частки секунди, спричинив вібрацію атомів золота з частотою, безпосередньо пов'язаною з їхньою температурою. Надзвичайна швидкість нагрівання запобігла колапсу кристалічної структури золота, дозволивши йому зберегти твердий стан. Цей прорив не тільки спростовує давні уявлення про поведінку матеріалів за екстремальних умов, але й пропонує новий метод вимірювання надвисоких температур. Традиційні методи вимірювання температури, такі як термопари, мають обмеження за діапазоном і швидкістю реакції в таких екстремальних умовах. Нова техніка, що базується на розсіюванні рентгенівських променів на вібруючих атомах, дозволяє точно визначати температуру з похибкою, що значно зменшує невизначеність, яка раніше була проблемою для вивчення екзотичних станів матерії.
Ці результати мають глибокі наслідки для розуміння екзотичних станів матерії, що існують у космічних об'єктах, таких як ядра планет і зоряні середовища. Дослідники зазначають, що подібні екстремальні температури та тиск можуть існувати в ядрах планет, де матерія перебуває у стані, відомому як «тепла щільна матерія». Розуміння поведінки матеріалів за таких умов є ключовим для астрофізики та планетології. Крім того, цей експеримент відкриває нові можливості для досліджень у галузі термоядерного синтезу, де точне вимірювання температури є критично важливим для розробки ефективних реакторів. Здатність вимірювати температури в діапазоні від 1000 до 500 000 кельвінів за допомогою цієї нової техніки може прискорити прогрес у цій галузі. Цей прорив демонструє, як швидкість нагрівання може впливати на властивості матеріалів, дозволяючи їм витримувати температури, що значно перевищують їхні теоретичні межі. Це відкриття не тільки розширює межі нашого розуміння фізики матеріалів, але й пропонує інструменти для дослідження найекстремальніших середовищ у Всесвіті.