Вперше в історії науковці визначили природу темної матерії на атомному рівні

Фізики виявили аномалію в ізотопах ітербію, яка може допомогти розкрити таємниці темної матерії. Вперше цю дивну поведінку зафіксували дослідники Массачусетського технологічного інституту (MIT) у 2020 році, коли їхні вимірювання показали відхилення, яке не узгоджувалося з відомими теоріями. Це відкриття поставило питання: чи є ця аномалія проявом нової «темної сили», чи вона вказує на невідомі властивості атомних ядер? Про це пише SciTechDaily.

Щоб розібратися в цьому, вчені з Німеччини та Австралії провели надточні вимірювання частот атомних переходів та масових співвідношень ізотопів ітербію. Вони використовували лінійні іонні пастки, стабільні лазерні системи та мас-спектрометр PENTATRAP. Отримані дані були в 100 разів точнішими за попередні вимірювання.

Результати підтвердили існування аномалії, але водночас дозволили встановити нові обмеження на існування потенційної темної сили. Завдяки розрахункам ядерних фізиків з TU Darmstadt, дослідники змогли пояснити ефект із погляду ядерної деформації, що може допомогти у вивченні нейтронних зірок і структури важких атомних ядер.

Це дослідження відкриває нові можливості для співпраці між атомною, ядерною та частинковою фізикою. Виявлена аномалія може допомогти перевірити існування нових фундаментальних взаємодій та розширити розуміння будови матерії на фундаментальному рівні.