Primer límite experimental sobre el momento dipolar eléctrico permanente del deuterón

Los momentos dipolares eléctricos permanentes (EDM) proporcionan una sonda sensible de la física más allá del modelo estándar y están directamente vinculados a fuentes adicionales de violación de 𝐶⁢𝑃 que podrían explicar la asimetría entre materia y antimateria del Universo. Las mediciones de EDM de partículas cargadas en anillos de almacenamiento se basan en detectar un pequeño ángulo de inclinación del eje de espín invariante con respecto al plano del anillo. En esta carta, presentamos la determinación experimental del eje de espín invariante de un conjunto de deuterones en el Cooler Synchrotron (COSY), un anillo de almacenamiento magnético convencional, utilizando una combinación de un filtro Wien de radiofrecuencia, una serpiente siberiana superconductora y un solenoide de enfriador de electrones. Las mediciones revelan inclinaciones de unos pocos miliradianes, que están dominadas por efectos sistemáticos. A partir de las inclinaciones observadas, derivamos el primer límite experimental sobre el EDM del deuterón, |𝑑|<2.5e−17 ⁢𝑒 cm⁡(95% C.L.). Este resultado demuestra la viabilidad de usar anillos de almacenamiento para buscar EDMs de hadrones estables cargados y proporciona una base para futuras instalaciones dedicadas.