QuantumFrontiers Forschung Highlights
Neue Einblicke in die Struktur von Atomkernen

Neue Einblicke in die Struktur von Atomkernen

© MPIK / PTB / Brookhaven National Laboratory
Ein neuer Blick auf die Unterschiede zwischen verschiedenen Isotopen und neue Grenzen für eine „dunkle Kraft“

Auf der Suche nach „dunklen Kräften“ stoßen Physiker*innen auf deformierte Kerne

Wenn sich weltweit führende Teams zusammentun, sind neue Erkenntnisse vorprogrammiert. Das war der Fall, als Quantenphysiker*innen der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und des Max-Planck-Instituts für Kernphysik (MPIK) in Heidelberg mit zwei unterschiedlichen Messmethoden Atom- und Kernphysik mit bahnbrechender Genauigkeit miteinander kombinierten. Zusammen mit neuen Berechnungen der Struktur von Atomkernen konnten theoretische Physiker*innen der Technischen Universität Darmstadt und der Leibniz Universität Hannover zeigen, dass man über Messungen an der Elektronenhülle eines Atoms etwas über die Verformung des Atomkerns erfährt. Gleichzeitig setzten die Präzisionsmessungen neue Grenzen für die Stärke einer möglichen dunklen Kraft zwischen Neutronen und Elektronen. Die Ergebnisse entstanden mit Unterstützung des Exzellenzclusters QuantumFrontiers und des Sonderforschungsbereichs DQ-mat und sind in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.

Zur kompletten Meldung auf der Seite der PTB.
 

Originalpublikation
Menno Door, Chih-Han Yeh, Matthias Heinz, Fiona Kirk, Chunhai Lyu, Takayuki Miyagi, Julian C. Berengut, Jacek Bieroń, Klaus Blaum, Laura S. Dreissen, Sergey Eliseev, Pavel Filianin, Melina Filzinger, Elina Fuchs, Henning A. Fürst, Gediminas Gaigalas, Zoltán Harman, Jost Herkenhoff, Nils Huntemann, Christoph H. Keitel, Kathrin Kromer, Daniel Lange, Alexander Rischka, Christoph Schweiger, Achim Schwenk, Noritaka Shimizu, and Tanja E. Mehlstäubler
Probing new bosons and nuclear structure with ytterbium isotope shifts.
Physical Review Letters 134, 6 (2025).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.063002