Megörökítették az antianyagot.
A CERN kutatói az antianyag megsemmisülését minden eddiginél pontosabban tudták nyomon követni.
Minden részecskének létezik egy ellenpárja, egy olyan antirészecske, ami ugyanolyan tömeggel, de ellentétes töltéssel rendelkezik, mint a "normál" részecske. Amikor a részecske és az antirészecske találkozik, az eredmény egy felvillanás lesz - a részecskék kioltják egymást és megsemmisülnek. A világban túlnyomó többségben van az anyag, az antianyag csak nyomokban van jelen az univerzumban. Miért alakult ez így? Miért nem oltotta ki egymást teljesen az anyag és az antianyag már az ősrobbanáskor. és hogyan tudott felépülni egy anyagból álló világ? Erre a kérdésre a kutatók sem tudják a pontos választ, de az antianyag-kutatások során próbálnak minél tisztább képet kapni az antirészecskék természetéről, ami közelebb vihet a rejtély megfejtéséhez.
A CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, azaz Európai Nukleáris Kutatási Szervezet) létesítményeiben hosszú ideje zajlanak izgalmas kísérletek az antianyag világával kapcsolatban. Az Antiproton Lassító (Antiproton Decelerator, AD) nevű berendezés különösen figyelemre méltó, mivel itt alacsony energiájú antiprotonokat vizsgálnak, amelyeket annyira lehűtenek, hogy sebességük a fénysebesség tizedére csökken. 2011-ben a kutatók jelentős áttörést értek el az AD-ben: sikerült hosszú, 16 perces időtartamra csapdába ejteniük az antihidrogén-atomokat. Ez a felfedezés új perspektívákat nyitott meg a mélyebb és részletesebb vizsgálatok számára, lehetővé téve, hogy közelebbről megértsük az antianyag tulajdonságait és viselkedését.
A CERN kutatói egy újabb mérföldkőhöz érkeztek az antianyag kutatásában egy innovatív fejlesztés révén: mostantól az antianyagot eddig soha nem látott részletességgel tudják megfigyelni. Az AEḡIS kísérlet keretében, amely az Antiproton Lassítóban zajlik, a kutatók egy mobiltelefonokban is alkalmazott CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) kameraszenzort alakítottak át úgy, hogy az 600 nanométeres pontossággal képes legyen érzékelni az antirészecskék becsapódási pontját. Ezen túlmenően a szenzor rendkívül érzékenynek bizonyult, lehetővé téve a proton és antiproton ütközése utáni "töredékek" nyomon követését, amelyek a megsemmisülés nyomait hagyják maguk után. A kutatók az Optical Photon and Antimatter Imager nevű berendezésben összesen 60 CMOS szenzort integráltak, ami lehetővé tette, hogy létrejöjjön egy 3840 Mpixel felbontású detektor, forradalmasítva ezzel az antianyag vizsgálatát.
"A szenzor egy valódi fordulópontot jelent a horizontálisan haladó antihidrogén-sugár apró eltéréseinek megfigyelésében, amit a gravitáció okoz, és jelentős befolyást gyakorolhat általában véve a részecskefizikára, különösen azokban a kísérletekben, ahol a nagy felbontású helyzetmeghatározás kulcsfontosságú."
Az AEḡIS kísérlet során a tudósok egy antihidrogén-sugár pályáját követik figyelemmel, miközben mérik a sugár különböző eltéréseit, és meghatározzák az antihidrogén megsemmisülésének helyét. A vizsgálat középpontjában az áll, hogy feltárják, hogyan hat a gravitációs kölcsönhatás az anyagra és az antianyagra. A kutatás alapja egy deflektométer, amely az antihidrogén-sugarat párhuzamosan haladó részekre bontja, lehetővé téve a tudósok számára, hogy a különálló sugarak mintázatát elemezve meghatározzák, mennyire tért el az antihidrogén-sugár az eredeti trajektóriájától.
Bár az első felvétel, amely egy antirészecskét örökített meg, már több mint kilencven éve készült – Carl Anderson 1932-ben rögzítette a pozitront, az elektron antitársát egy ködkamra segítségével –, mostanában is jelentős előrelépések történnek az antianyag kutatásában. Az új, egyre kifinomultabb és érzékenyebb kamerák és detektorok kulcsszerepet játszhatnak, lehetővé téve, hogy új dimenziókat nyissunk a részecskefizikai vizsgálatokban. A legfrissebb antihidrogénről készült felvételek a Science folyóiratban található tanulmányban tekinthetők meg.
