Физики из Массачусетского технологического института создали принципиально новый способ исследования внутреннего строения атомных ядер. Вместо гигантских ускорителей частиц ученые предложили использовать электроны самого атома в качестве «микроскопических шпионов», способных проникать внутрь ядра и сообщать о его структуре.
«Наши результаты закладывают основу для последующих исследований, направленных на измерение нарушений фундаментальных симметрий на ядерном уровне», — заявил соавтор исследования Рональд Фернандес Гарсия Руис. Это может дать ответы на некоторые из самых актуальных вопросов современной физики, включая загадку асимметрии материи и антиматерии во Вселенной.
Метод был опробован на молекуле монофторида радия. Исследователи измерили энергетический сдвиг электронов атома радия и обнаружили, что они на короткое время проникают в ядро, взаимодействуют с его содержимым, а затем возвращаются с «ядерным сообщением», которое можно анализировать.
Особенность подхода в его компактности — вместо многокилометровых ускорителей требуется лишь настольная установка. Технология позволяет точно измерять ядерное «магнитное распределение» — то, как протоны и нейтроны выстраиваются внутри ядра.
Исследование, опубликованное в журнале Science, особенно ценно для изучения радия, ядро которого асимметрично по заряду и массе. «Предполагается, что ядро радия станет усилителем нарушения симметрии», — пояснил Гарсия Руис. Однако работа с радием сложна из-за его радиоактивности и короткого времени жизни.
Новый метод открывает путь к решению фундаментальных вопросов физики, включая поиск нарушений симметрии, которые могут объяснить, почему Вселенная состоит преимущественно из материи, а не антиматерии.
