Hacia mediciones de rayos X muónicos de precisión de los radios de carga de núcleos ligeros

Proponemos un experimento para medir los radios de carga nuclear de elementos ligeros con una precisión hasta 20 veces mayor. Estos son esenciales tanto para entender la física nuclear a bajas energías, como para aplicaciones experimentales y teóricas en sistemas atómicos simples. Tales comparaciones avanzan la comprensión de la electrodinámica cuántica de estados ligados y son útiles para buscar nueva física más allá del Modelo Estándar. Los niveles de energía de los átomos muónicos son altamente susceptibles a la estructura nuclear, especialmente al radio de carga cuadrático medio. Los radios de los núcleos más ligeros (con el número atómico Z=1, 2) se han determinado con alta precisión utilizando espectroscopía láser en átomos muónicos, mientras que los de masa media y superior se determinaron utilizando espectroscopía de rayos X con detectores de semiconductores. En esta comunicación, presentamos un nuevo experimento, con el objetivo de obtener mediciones de precisión de los radios de núcleos ligeros 3 ≤ Z ≤ 10 utilizando mediciones de energía de fotones individuales con microcalorímetros criogénicos; una tecnología de detección cuántica capaz de alta eficiencia con una resolución excepcional para rayos X de baja energía.