Физики создали странный тип вопроса, который, как думают, существовал в сердце плотных звезд, названных белыми карликами. Путем ограничения миллиона бериллиевых ионов в электромагнитной западне бригада создала кристалл, сделанный из положительных ионов, заседания десятков тысяч времен дальше обособленно, чем делают положительные и отрицательные ионы в зерне соли. Поскольку подобно наполненные ионы естественно отражают друг друга, это обычно берет огромное давление звезды, вместе со странной квантовой механикой, которую это навлекает, чтобы заставить их кристаллизовать.
Кристаллы, описанные в завтрашней проблеме Науки, могли быть миниатюрными лабораториями для исследования их более плотных звездных коллег, или просто для изучения вопроса в новом масштабе.После лет заманивания в ловушку ионов в их работе с атомными часами Уэйн Итано и коллеги в Национальном институте стандартов и технологий в Валуне, Колорадо, понял, что у них были просто инструменты для создания условий, аналогичных тем в белом карлике.
Группа взяла бериллиевые атомы, двигал их в ограничивающие электрические и магнитные поля того, что назвало западню Пеннинга и разделось от их внешнего электрона с электронным лучом. Лазер охладил атомы к нескольким тысячным частям градуса выше абсолютного нуля о температуре, где компьютерные модели предсказали, что кристаллизация должна произойти. Электромагнитные поля западни – занимания места огромных давлений белого карлика – спрессовали обычно отталкивающие атомы. Поддержанный областями и все еще немного теплый, атомы пряли как крошечная буря.
Чтобы видеть, был ли у них кристалл, физики смотрели на то, как облако размера миллиметра дифрагировало лазерный свет. Регулярное множество точек указало бы регулярную атомную архитектуру кристалла.
Но из-за вращения, образец сформировал серию концентрических колец, как правление стрелки. Для вынимания пятна исследователи использовали электрическое поле для вращения облака атома при регулярном уровне и сняли точно один раз в революцию – эквивалент использования стробоскопа для наблюдения спиц на велосипедном колесе вращения. Получающаяся картина показала контрольные точки – доказательство кристалла.
Изображения являются «довольно существенными», говорит Итано. «Мы были все удивлены, что это работало настолько хорошо». «Замечательно, что бригада Валуна была в состоянии продемонстрировать [кристаллы] экспериментально», говорит Джон Шиффер, физик в Аргонне Национальная Лаборатория в Аргонне, Иллинойс. Миллион системы атома так сложен, он говорит, что машинное моделирование, которым он управлял в течение года, должно все же предсказать, как это ведет себя. «Эксперимент сбил машинные моделирования», признает он.