Нове дослідження фізиків із PTB та MPIK виявило деформацію атомних ядер і встановило нові межі для існування гіпотетичних “темних сил”, що можуть взаємодіяти між нейтронами та електронами.
Традиційно експерименти з пошуку нової фізики виконуються на колайдерах високих енергій, однак ізотопно-зсувна спектроскопія дозволяє отримати важливі результати на низьких енергіях. Цей метод, що вивчає зміни розмірів атомних ядер у різних ізотопах, може виявляти невідомі зсуви енергетичних рівнів, викликані взаємодією з гіпотетичними бозонами.
Вчені дослідили ізотопні зсуви атома ітербію, що вже викликали зацікавлення після несподіваних результатів MIT у 2020 році. Використовуючи мас-спектрометр PENTATRAP Пеннінга та іонні пастки PTB, команда досягла точності вимірювань, що перевищує попередні дослідження у 100 разів. Вони підтвердили аномальні зсуви, але пояснили їх деформацією атомного ядра, що відкриває новий рівень розуміння ядерної структури.
Міжнародна співпраця з ученими Дармштадта, Ганновера та Університету Нового Південного Уельсу дозволила накласти нові обмеження на існування темних сил.