Большая часть нашей Вселенной состоит из того, что мы не видим. Около 23% ее содержания приходится на темную материю — невидимую субстанцию, чье существование подтверждают астрономические наблюдения, но природа которой до сих пор неизвестна.
Новое исследование физиков из Университета Майнца и Института Гельмгольца под руководством доктора Константина Гауля, доктора Лея Конга и профессора Дмитрия Будкера предлагает необычный подход к поиску этих «скрытых» частиц — с помощью молекул.
Ученые показали, что темная материя может проявляться как посредник во взаимодействии между электронами и атомными ядрами. Для этого физики изучили так называемые Z'-бозоны — гипотетические частицы, которые не входят в Стандартную модель, но часто появляются в теориях, расширяющих ее. В некоторых сценариях такие частицы сами могут быть кандидатами в темную материю.
Используя данные сверхточных измерений на молекулах монофторида бария (BaF), авторы работы впервые установили ограничения на взаимодействие, опосредованное Z'-бозонами. Речь идет о вкладе этих частиц в гипертонкую структуру — тонкие «подразделения» энергетических уровней, которые возникают из-за взаимодействия электронов с ядром. «Эти результаты закрывают серьезную слепую зону в физике: область сил между электронами и ядрами, которая до сих пор оставалась недоступной и для лабораторных экспериментов, и для космологических данных», — поясняет Гауль.
Источник: hi-tech.mail.ru