Les rayons gamma sont les éclairs de lumière les plus énergétiques qui naissent au cœur des atomes. Leur énergie est comme une empreinte digitale : chaque élément radioactif a son propre motif. Mais mesurer ce motif avec une grande précision, c'est comme peser un grain de sable sur une balance posée sur un camion qui vibre.
Le nouveau dispositif fonctionne comme un thermomètre hypersensible. Les microcalorimètres magnétiques capturent le quantum gamma et mesurent une infime élévation de température — moins d'un millionième de degré. Huit de ces détecteurs observent quatre sources où sont mélangés différents éléments radioactifs. Grâce à leur rayonnement, l'instrument s'auto-calibre et corrige les imprécisions.
Au final, les énergies de 27 rayons gamma sont connues avec une précision inédite. Pour quatre d'entre elles, l'incertitude a été réduite d'un facteur dix. Auparavant, ces mesures étaient faites avec des détecteurs à semi-conducteurs, qui étaient comme une règle à graduations grossières. Maintenant, nous avons un microscope. Une telle précision est nécessaire pour tester les théories du noyau, calibrer les tomographes médicaux et même chercher des traces de nouvelle physique.
L'énergie du quantum gamma de 105,3 keV a été mesurée avec une précision de 0,13 eV — c'est comme la différence de poids entre deux pièces identiques si une poussière tombait sur l'une d'elles.
Dans la série « Star Trek », le tricordeur détermine la composition de la matière par son spectre d'énergie — la nouvelle technologie fait un pas vers de tels analyseurs de poche précis.