Доктор Джасинда Джинджес из Школы математики и физики Калифорнийского университета сказала, что необычный атом, состоящий из обычного атома цезия и элементарной частицы, называемой мюон, может оказаться важным для лучшего понимания фундаментальных строительных блоков Вселенной.

"Наша Вселенная все еще остается для нас такой загадкой", - сказал доктор Джинджес.

"Астрофизические и космологические наблюдения показали, что материя, о которой мы знаем, - обычно называемая в физике частицами "стандартной модели", - составляет всего пять процентов от содержания вещества и энергии во Вселенной.

"Большая часть материи "темная", и в настоящее время мы не знаем ни о какой частице или взаимодействии в рамках стандартной модели, которые это объясняют.

"Поиск частиц темной материи находится на переднем крае исследований в области физики элементарных частиц, и наша работа с цезием может оказаться важной в разгадке этой тайны".

Эта работа также может однажды улучшить технологию.

"Атомная физика играет важную роль в технологиях, которые мы используем каждый день, таких как навигация с помощью глобальной системы позиционирования (GPS), и атомная теория будет продолжать играть важную роль в продвижении новых квантовых технологий, основанных на атомах", - сказал доктор Джинджес.

Благодаря теоретическим исследованиям доктор Джинджес и ее команда улучшили понимание магнитной структуры ядра цезия, его эффектов в атомарном цезии и эффектов странного и удивительного мюона.

"Мюон - это, по сути, тяжелый электрон, в 200 раз более массивный, и он вращается вокруг ядра в 200 раз ближе, чем электроны", - сказал доктор Джинджес.

"Из-за этого он может улавливать детали структуры ядра.

"Это звучит сложно, но в двух словах, эта работа поможет улучшить расчеты атомной теории, которые используются при поиске новых частиц".

Исследователи заявили, что новый подход может предложить большую чувствительность и альтернативный метод поиска новых частиц за счет использования точных атомных измерений.

"Возможно, вы слышали о Большом адронном коллайдере в ЦЕРНЕ, крупнейшем в мире и мощнейшем ускорителе частиц, который расщепляет субатомную материю при высоких энергиях, чтобы обнаружить ранее невидимые частицы", - сказал доктор Джинджес.

"Но наше исследование может обеспечить большую чувствительность с помощью альтернативного метода поиска новых частиц - с помощью точных атомных измерений.

"Ему не нужен гигантский коллайдер, и вместо этого он использует точные приборы для поиска атомных изменений при низкой энергии.

"Вместо взрывных столкновений с высокой энергией это эквивалентно созданию сверхчувствительного "микроскопа", позволяющего увидеть истинную природу атомов.

"Это может быть более чувствительный метод, позволяющий выявить частицы, которые коллайдеры частиц просто не могут увидеть".

Цезий переживает момент, после того как его недавно показали в новостях, как элемент в радиоактивной капсуле, которая пропала, а впоследствии была найдена в глубинке Западной Австралии.

Это исследование, возглавляемое доктором Джинджесом, было проведено совместно с аспирантом Джорджем Санамяном и доктором Бенджамином Робертсом и было опубликовано в Письма с физическим обзором.