在許多天體物理對象中，由于重力作用，物質會被壓縮到極端的狀態(tài)，其中原子核之間的距離接近于K殼層的尺寸。K殼層是原子中最內層的電子層，也是最緊密地與原子核結合的電子層。當原子核之間的距離小于K殼層的波函數范圍時，這些電子就會受到鄰近原子核的影響，從而改變了它們的能級和性質。當壓力進一步增加時，這些電子就會從原子核上脫離，進入一個非局域化的狀態(tài)，也就是說，它們不再屬于某個特定的原子，而是在整個物質中自由移動。這種現象被稱為K殼層去局域化。

K殼層去局域化對物質的狀態(tài)方程和輻射輸運有著重要的影響，因此也影響了天體物理對象的結構和演化。然而，這種轉變發(fā)生在什么條件下，以及K殼層在轉變前有多大程度的改變，目前還不太清楚，實驗數據也很少。

為了實驗觀測K殼層去局域化，需要在實驗室中創(chuàng)造出超過一千億帕斯卡的壓力，并且能夠精確地測量物質的宏觀條件和微觀狀態(tài)。這是一項非常困難的挑戰(zhàn)，但是在美國國家點火裝置上，科學家們成功地做到了。

NIF是世界上最大和最強大的激光裝置，它可以同時發(fā)射184束激光束，對一個小球形靶進行高能量沖擊。這個小球形靶是由鈹制成的，并且包含了氘氚混合物作為燃料。當激光束照射到靶上時，靶會被壓縮并加熱，從而產生核聚變反應。這種反應會釋放出大量的X射線，并且產生高溫高壓的等離子體。

科學家們利用這些X射線來對等離子體進行精密的成像和散射實驗。通過成像實驗，他們可以測量出等離子體的密度、溫度、壓力等宏觀參數。通過散射實驗，他們可以測量出等離子體中電子和離子的微觀狀態(tài)，包括電荷、能級、結合能等。科學家們在NIF上進行了多次實驗，并且得到了一系列有趣和重要的結果。

他們發(fā)現，在最極端的條件下，等離子體中電子達到了量子簡并狀態(tài)，也就是說，電子的動能被壓縮到了和電子的波函數相當的范圍，從而表現出一些量子效應。這種狀態(tài)下，等離子體的壓縮比達到了30倍，溫度達到了兩百萬開爾文。

他們觀察到，在最極端的條件下，散射實驗中的彈性散射信號明顯減弱，這主要是由于K殼層電子的貢獻。他們將這種減弱歸因于K殼層電子的去局域化，也就是說，這些電子從原子核上脫離，進入了非局域化的狀態(tài)。

他們根據散射數據推斷出了等離子體中離子的電荷，并且發(fā)現，如果考慮了K殼層電子的去局域化，那么推斷出的電荷與從頭算模擬得到的結果非常吻合，但是明顯高于廣泛使用的分析模型預測的結果。這表明分析模型不能很好地描述K殼層去局域化的過程。

這些結果為我們理解和模擬極端條件下物質的性質提供了新的視角和數據，也為我們探索天體物理對象的內部結構和演化提供了新的線索。