Investigadores del UVSOR Synchrotron Facility, perteneciente al Instituto de Ciencias Moleculares de Japón, junto con instituciones colaboradoras, han logrado observar directamente en el dominio temporal la desintegración de un hueco en la capa interna 4d del átomo de xenón. Esta vacante, conocida como núcleo interno, se decayó en una escala temporal de apenas unos pocos femtosegundos (un femtosegundo equivale a una milbillonésima de segundo), un hallazgo publicado recientemente en la revista Physical Review A.
El equipo empleó pulsos de luz ultravioleta extrema, generados mediante un sincrotrón y sincronizados en fase, para liberar paquetes de ondas de fotoelectrones de los átomos de xenón. Al crear pares de estos pulsos coherentes, pudieron provocar la interferencia entre los paquetes de ondas emitidos al impactar con el material en estudio.
Mediante la variación del retraso temporal entre ambos pulsos, se observó cómo el contraste de las franjas de interferencia disminuía progresivamente en únicamente unos pocos femtosegundos. Este fenómeno refleja directamente el proceso de decaimiento del hueco en el núcleo atómico, una transición caracterizada por la desaparición del electrón que deja esa vacante interna. 
Para interpretar estos resultados, los científicos desarrollaron un modelo teórico que emplea comparativamente los tiempos de vida del hueco central reportados en la literatura científica, estimados en torno a 6 femtosegundos. La correspondencia entre la disminución rápida del contraste en la interferencia y el modelo confirma el período ultracorto en el que se produce el decaimiento del hueco 4d en xenón.
Este avance supone una importante contribución para la comprensión en tiempo real de fenómenos fundamentales en física atómica y molecular, beneficiando potencialmente investigaciones en campos como la espectroscopía ultrarrápida y el desarrollo de fuentes de luz coherente extrema. Además, la metodología basada en la interferencia de pulsos coherentes abre nuevas vías para estudiar dinámicas electrónicas internas con resolución temporal sin precedentes.
