Атом гелия — как туго натянутая струна: каждая нота, которую он издаёт, строго предсказана квантовой теорией. Но в последние годы точные измерения одной из таких «нот» — энергии ионизации возбуждённого атома гелия, то есть энергии, необходимой, чтобы вырвать электрон из возбуждённого состояния, — стали звучать чуть выше, чем положено. Расхождение крошечное, но оно повторяется в разных изотопах гелия, и случайностью это объяснить уже нельзя: статистическая значимость в 9 сигм — это как если бы монета выпала орлом сто раз подряд.

Одно из возможных объяснений — новая частица, лёгкая и неуловимая, которая слегка «подкручивает» пружину взаимодействия между электронами и ядром. Такая частица не входит в Стандартную модель — общепринятую теорию элементарных частиц, — но если она существует, то должна влиять не только на гелий, но и на другие системы, где электроны связаны с античастицами. Авторы работы рассчитали, как гипотетическая частица сдвинула бы уровни энергии в позитронии — экзотическом атоме, где вместо протона вокруг электрона вращается позитрон, его античастица с той же массой, но положительным зарядом.

Расчёты показывают: если новая частица действительно ответственна за гелиевую аномалию, то частота перехода между двумя состояниями позитрония — сверхтонкого расщепления, вызванного взаимодействием спинов частиц, — должна сдвинуться на 0,25–0,85 МГц. Это немного — но современные спектроскопические методы, использующие лазеры и микроволновое излучение, способны уловить и такие сдвиги. Эксперимент по проверке этого предсказания стал бы решающим тестом: подтвердится сдвиг — и в физике появится новая сила, не объяснимая известными частицами.

Пружина, слегка растянутая в гелии, должна звякнуть и в позитронии. Услышим ли мы этот звон — покажет эксперимент.