Стандартная модель физики элементарных частиц — это теоретический каркас, описывающий все известные фундаментальные частицы и их взаимодействия. Однако она не объясняет природу тёмной материи, на которую приходится около четверти массы-энергии Вселенной. Для поиска её проявлений не всегда нужны гигантские ускорители. Радиоактивные молекулы работают подобно ищейкам: их исключительная чувствительность позволяет улавливать ничтожные эффекты от неизвестных сил, которые остаются незамеченными для крупных экспериментальных установок. Ключ к этому — сочетание нестабильности атомного ядра, многократно усиливающей слабые сигналы, и точно выстроенной молекулярной структуры. Метод лазерной спектроскопии — зондирования вещества светом — даёт возможность измерять свойства таких молекул с колоссальной точностью. Фундамент заложили открытия Эрнеста Резерфорда и Марии Кюри в области радиоактивности и строения атома. Сегодня экспериментаторы используют ловушки из электрических и магнитных полей, чтобы удерживать радиоактивные образцы, пока те буквально «вынюхивают» частицы-невидимки — например, нейтрино или гипотетические частицы тёмной материи. Поразительно: некоторые из этих молекул существуют лишь миллиардные доли секунды, но за это время успевают зафиксировать влияние частиц, которые в миллионы раз легче электрона. Такой подход прокладывает путь к прямой регистрации тёмной материи и открытию физики за пределами Стандартной модели.
Лазеры охлаждают эти молекулы почти до абсолютного нуля — при такой температуре они замирают на месте, позволяя учёным «обнюхать» их без помех.