Resumen - Demostración de la mayor sensibilidad del deuterio a las violaciones de la simetría regidas por la Extensión del Modelo Estándar

Demostración de la mayor sensibilidad del deuterio a las violaciones de la simetría regidas por la Extensión del Modelo Estándar

2025-07-10 06:58:43

{"Amit Nanda","Daniel Comparat","Olivier Dulieu","Sebastian Lahs","Chloe Malbrunot","Lilian Nowak","Martin C. Simon","Eberhard Widmann"}

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Este trabajo de investigación presenta un estudio sobre la espectroscopia hiperfina de deuterio, centrado en su mayor sensibilidad a las violaciones de simetría regidas por la Extensión del Modelo Estándar (SME). Los autores realizaron mediciones en dos transiciones del deuterio en estado fundamental y buscaron violaciones de la simetría CPT y Lorentz que se manifestarían como variaciones estelares de las frecuencias de transición observadas. El experimento utilizó un equipo de medición tipo Rabi, específicamente diseñado para la espectroscopia hiperfina de antihidrógeno. La diferencia clave entre el hidrógeno y el deuterio en este contexto es el momento del protón, que es mucho mayor en el deuterio, lo que resulta en una mayor sensibilidad a las violaciones de la simetría. Los autores abordaron varios coeficientes de protones no relativistas del marco de la SME, con los coeficientes spin-independientes con el poder de momento k=2 y 4 restringidos por primera vez. También mejoraron los límites sobre los coeficientes spin-dependientes aprovechando una mejora de la sensibilidad originada de los momentos relativos de los núcleones en el deuterio. Esto resultó en restricciones sobre los coeficientes que superaron las mediciones anteriores del mejor medidor de hidrógeno maser en 4 y 14 órdenes de magnitud para k=2 y 4, respectivamente. Además de las restricciones mejoradas sobre los coeficientes de la SME, los autores también medieron la separación hiperfina de campo cero del deuterio y obtuvieron un valor de 327.384 354 9(28) MHz. Este resultado está de acuerdo con la literatura y representa la medición más precisa de esta cantidad en el interior del haz hasta la fecha. El estudio destaca el potencial de utilizar el deuterio en mediciones de precisión para probar física más allá del Modelo Estándar y coloca restricciones importantes sobre el marco de la SME. También abre nuevas oportunidades para investigaciones adicionales utilizando el deuterio, como mediciones en varios valores de campo magnético estático y el uso de masers dedicados D.