Askel eteenpäin atomin sähköisen dipolimomentin etsinnässä

Liverpoolin yliopiston johtama kansainvälinen tutkimusryhmä teki löydön, joka rajaa atomin sähköisen dipolimomentin (EDM, electric dipole moment) etsintää. Tulosten mukaan radonin isotoopit sopivat EDM:n etsintään radonia huonommin.

EDM kuvaa varausnapojen välistä voimakkuutta ja välimatkaa esimerkiksi atomissa. Varausnapojen välisen voimakkuuden ja välimatkan mittaaminen voisi auttaa löytämään uusia hiukkasfysiikan teorioita.

— Mikäli kyseinen suure on mitattavissa, vaatisi se standardimallin uudelleen tarkastelua ja voisi mahdollisesti selittää maailmankaikkeuden materian ja antimaterian välisen epäsuhteen, kansainvälisen tutkimusryhmän johtaja emeritusprofessori ja tutkimuksesta julkaistun artikkelin pääkirjoittaja Peter Butler Liverpoolin yliopistosta sanoo.

Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksen Cernin Isolde-laboratoriossa mitattiin radioaktiivisilla radonsuihkuilla pyörivien radonytimien ominaisuuksia. Radonin Rn-224 ja Rn-226 -isotooppien havaittiin värähtelevän päärynämuodon ja sen peilikuvan välillä. Tämä käytös on täysin erilainen verrattuna radiumin isotooppeihin, joiden perustila on staattisesti päärynän muotoinen.

— Päärynämuoto on avainasemassa, kun etsitään ehdokkaita atomin sähköisen dipolimomentin mittaamiseen, yliopistotutkija ja HIP:n Isolde-projektin johtaja Janne Pakarinen selvittää.

Suomesta tutkimukseen osallistuivat tohtorikoulutettava Joonas Ojala ja maisteriopiskelija Ville Virtanen jotka edustavat sekä Fysiikan tutkimuslaitosta (HIP, Helsinki Institute of Physics) että Jyväskylän yliopistoa. He käyttävät ja säätävät Isolde-laboratoriossa tutkimuksessa käytettyä Miniball-mittalaitteistoa.

Tulokset julkaistiin kesäkuussa arvostetussa tiedejulkaisussa: Nature Communications 10, Article number: 2473 (2019) https://www.nature.com/articles/s41467-019-10494-5

Lisätietoja

Tohtorikoulutettava Joonas Ojala, joonas.k.ojala@jyu.fi, puh. +358 40 805 4057

Yliopistotutkija Janne Pakarinen, janne.pakarinen@jyu.fi, puh. +358 40 805 4900

CERN-ISOLDE

CERN

Fysiikan tutkimuslaitos (HIP)

Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratorio (JYFL-ACCLAB)