Ядро тантала показало электрическую асимметрию ⚡ экспресс
Впервые зарегистрирован ненулевой электрический дипольный момент (ЭДМ) атомного ядра — для изотопа тантал-181. Эксперимент применил метод, отслеживающий изменение сверхпроводящего тока (предложен в 2016 году). Лучшее значение |d_e| = (3.39 ± 0.31)·10⁻³² э·см (статистическая погрешность), а с учётом систематических неопределённостей оно остаётся положительным с достоверностью 99,985%. Для контрольного ядра свинца-207 установлен лишь верхний предел около 1.2·10⁻³¹ э·см. Измерение столь ничтожной величины — это как заметить смещение в тысячную долю диаметра протона — открывает путь к проверке теорий за пределами Стандартной модели и причин барионной асимметрии Вселенной.
Обычное атомное ядро идеально сбалансировано, как вращающийся волчок. У тантала баланс нарушен: положительный и отрицательный заряды чуть смещены друг относительно друга. Этот перекос, или электрический дипольный момент, согласно Стандартной модели должен быть практически нулевым, но его обнаружили — а значит, в игру вступают неизвестные частицы. Чтобы услышать «дрожание» такого волчка, учёные построили сверхчувствительный стетоскоп. Сверхпроводящий контур, охлаждённый почти до абсолютного нуля, реагировал на электрическое поле ядра как идеальная мембрана. Малейшая асимметрия меняла в нём сверхток, и этот сигнал накапливали больше тысячи часов. Точность метода такова, что он улавливает шевеление заряда, сравнимое с движением пылинки на Луне. Этот микроскопический дисбаланс имеет вселенское значение. Нарушение симметрии времени, зафиксированное в тантале, могло в первые мгновения после Большого взрыва дать материи крохотное преимущество над антиматерией. Без такого перекоса весь мир аннигилировал бы в ничто. Более того, волчки-ядра указывают путь к тёмной материи — невидимой субстанции, удерживающей галактики от распада.
🎯 Если увеличить ядро тантала до размеров футбольного мяча, зафиксированная асимметрия окажется тоньше сотой доли человеческого волоса.
🎬 Когда-нибудь столь тонкие квантовые весы смогут улавливать сигналы от невидимых частиц тёмной материи, скрывающихся прямо у нас под носом.