В тёмной комнате фонарик высвечивает только то, что попадает в его луч. Примерно так физики изучают атомы: короткая вспышка света выбивает электроны, и по их следам можно понять, как устроен атом. Но у гелия есть состояния, которые в обычный «луч» не попадают — они прячутся в тени.
В новом опыте атом гелия сначала облучают ультрафиолетовой вспышкой, а затем почти одновременно — мощным инфракрасным лазером. Этот второй лазер работает как подсветка сбоку: он слегка меняет энергию атома и вытаскивает на свет скрытые состояния, которые без него остались бы незамеченными.
Учёные заметили, что от задержки между вспышками зависит, насколько сильно проявляются эти скрытые состояния. Меняя задержку, можно управлять тем, как атом поглощает свет. Это похоже на настройку музыкального инструмента: чуть сдвинешь струну — и звук меняется. Такой контроль над двумя электронами сразу открывает путь к более точному описанию, как свет взаимодействует с веществом.
Гелий — второй по распространённости элемент во Вселенной, но именно его скрытые электронные состояния до сих пор трудно было поймать в эксперименте.