Темная материя, эта невидимая субстанция, которая составляет около 80% всей массы Вселенной, продолжает ускользать от физиков: за почти столетие поисков ни один детектор не смог зафиксировать ее напрямую.
Международная команда ученых из Израиля, Германии и США предложила принципиально новый, необычный инструмент для поиска темной материи — ядерные часы, основанные на уникальных свойствах изотопа тория‑229.
В отличие от привычных атомных часов, которые измеряют время по переходам электронов между энергетическими уровнями, ядерные часы сфокусированы на происходящем внутри ядра и измеряют переходы протонов и нейтронов. Они намного лучше защищены от внешних воздействий, чем электроны, поэтому ядерные часы крайне чувствительными к тончайшим колебаниям, которые способна вызывать темная материя.
Изотоп тория-229 выбран для ядерных часов не случайно — он обладает самой низкой энергией возбуждения среди всех известных науке атомных ядер. Это свойство, открытое еще в 1976 году, делает торий-229 единственным элементом, ядро которого можно изучать с помощью лазерной спектроскопии — метода, обычно применимого только к электронам.
«В мире, состоящем только из видимой материи, спектр поглощения любого вещества оставался бы постоянным», — объясняет профессор Гилад Перес из Института Вейцмана. «Но поскольку темная материя окружает нас, ее волновая природа может незначительно изменять массу атомных ядер и вызывать временные сдвиги в их спектре поглощения».
Источник: hi-tech.mail.ru