Zespół zajmujący się tą sprawą, AEgIS, prowadził badania poświęcone anihiliacji, czyli zjawisku, w ramach którego dochodzi do zderzeń materii z antymaterią. O ile konwencjonalnie wykorzystywane instrumenty pozwalające na śledzenie konsekwencji takich kolizji są drogie, tak eksperci stojący za ostatnimi działaniami udowodnili, że wcale nie musi tak być.
Czytaj też: Spektakularne osiągnięcie. Najmniejszy półprzewodnik na świecie, który wytworzył wodór
Kluczem w drodze do sukcesu okazała się zmodyfikowana światłoczuła matryca CMOS. Jest ona związana z funkcjonowaniem aparatu fotograficznego w smartfonach, a przeprowadzone testy wykazały, że można tworzyć tańsze detektory, cechujące się przy tym mniejszymi rozmiarami i wyższą dokładnością. Takie doniesienia cieszą szczególnie ze względu na fakt, iż mówimy o sukcesie naukowców z Politechniki Warszawskiej, Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk, Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu oraz Uniwersytetu Jagiellońskiego.
CMOS, jako element światłoczuły w aparacie fotograficznym, zapewnia zaskakująco wysoką rozdzielczość – wyższą od oferowanej przez krzemowe detektory. Łącząc wiele takich elementów w jeden, naukowcy sprawili, że udało się uzyskać urządzenie o imponujących właściwościach. Powstały detektor jest tysiące razy tańszy od normalnie wykorzystywanych i został szerzej opisany na łamach Science Advances.
Poszukiwanie cząstek elementarnych w celu zrozumienia zjawiska anihiliacji antymaterii zostało usprawnione dzięki matrycy CMOS stosowanej w smartfonach
O ile wcześniej wdrażane detektory posiadały pojedynczy kwadratowy piksel o rozmiarze wynoszącym mniej więcej 30 mikrometrów, tak przy zastosowaniu matrycy CMOS udało się zmniejszyć tę wielkość do zaledwie 1 mikrometra. Fizycy korzystają więc z postępów, jakich dokonali naukowcy projektujący telefony wyposażone w coraz lepsze aparaty. Mało kto mógł się jednak spodziewać, że takie rozwiązania sprawdzą się w kontekście badań nad anihilacją antymaterii.
Nie jest tajemnicą, że wspomniane matryce nie są produkowane z taką myślą, ale skoro coś działa, to czemu miałoby to stanowić jakikolwiek problem? O ile pojedyncza matryca ma wymiary wynoszące około 3,7 na 2,8 milimetra, tak połączenie kilkudziesięciu takowych doprowadzi do powstania znacznie większego instrumentu. Członkowie zespołu AEgIS postanowili sprawdzić przydatność takowego w odniesieniu do zaawansowanych eksperymentów.
Czytaj też: Naukowcy przypadkiem stworzyli strukturę, która przeczy prawom natury
A tajemnica jest nie byle jaka, bo fizycy od dawna zastanawiają się, dlaczego istnieje materia, skoro powinna wzajemnie unicestwiać się z antymaterią. Coś sprawiło jednak, że wystąpiła asymetria, dzięki której materia tworząca nas i całe nasze otoczenie była w stanie przetrwać. W przypadku badań z CERN obecnie ich autorzy koncentrują się na atomach antywodoru, co powinno dostarczyć kluczowych odpowiedzi. Jeśli zaś chodzi o praktyczne wykorzystanie matrycy CMOS, to jak na razie posłużyła ona do śledzenia anihilacji antyprotonów.