Ved hjelp av 60 sensorer fra Sonys smarttelefoner har forskere bygget en detektor som tar bilder av antimaterie. 

Før forskerne kunne bruke sensorene, måtte de fjerne det øverste glasslaget med en kjemisk behandling.

Sensorene er billige, de virker i romtemperatur og forskerne får bilder i sanntid. I tillegg gir de svært god oppløsning: Pikslene er 0,6 mikrometer. Det er 35 ganger bedre enn tidligere teknologi.

– Før måtte vi bruke fotografiske plater inne i vakuum i eksperimentet. Det tok gjerne et par måneder før vi fikk fraktet platene ut til framkalling og måling. Nå får vi de høyoppløselige bildene med en gang.

Det forteller Antoine Camper ved Universitetet i Oslo (UiO). Han har deltatt i utprøvingen av den nye teknologien i et eksperimentet ved CERN i Sveits. 

CERN er et av verdens største forskningssentre for fundamental partikkelfysikk.

Hva er antimaterie?

Alle ladde partikler har en antipartikkel som er helt lik, men med motsatt ladning. 

Elektronet er negativt ladet og har en positivt ladet antipartikkel som kalles positron. I sykehusenes PET-skannere brukes positroner.

Når en partikkel og en antipartikkel møtes, utsletter de hverandre og sender ut all energien sin som stråling.

Antimaterie finnes ikke bare i laboratoriet eller ute i universet: Eksempelvis sender en banan ut et positron hvert 75. minutt, ettersom bananer inneholder bitte litt av det radioaktive stoffet kalium-40.

Antimaterien som forsvant

Dette og andre eksperimenter ved Antimateriefabrikken på CERN jobber med å måle hvordan antihydrogen faller i jordas gravitasjonsfelt.

Håpet er at nøyaktige målinger av antimateriens egenskaper etter hvert skal gi svar på hvorfor universet vårt består av materie, når «big bang» lagde like mengder materie og antimaterie.

Camper og en kollega fra München har også hatt med detektoren til et laboratorium i nærheten av Paris. Der testet de om den kunne brukes som kamera også i eksperimenter med bølgelengder på 10-100 nanometer – XUV eller ekstrem UV (EUV) på norsk.

Teknologi som avslører elektroners bevegelser

Camper forteller om positive resultater fra utprøvingen. Det betyr at mobil-sensorene også kan være nyttige for attosekund-fysikk, hvor forskerne kan finne ut hva elektroner foretar seg.

– Elektroner beveger seg utrolig fort. I Bohrs atommodell av et hydrogenatom bruker det eksempelvis 150 attosekunder på en runde om kjernen, sier Camper.

Et attosekund er det samme som et trilliondels sekund.

For å gjøre målinger av så raske bevegelser trengs stråling med ekstremt korte bølgelengder. Forskerne bruker EUV-lasere.

– EUV ble brukt da den første atomkjerneklokka ble demonstrert i høst, så attosekundfysikk er absolutt nyttig, sier Camper.

EUV-lasere og attosekundfysikk var temaet for nobelprisen i fysikk 2023. Nobelkomiteen la vekt på nytten i kvanteteknologi for både elektronikk og medisinsk diagnostisering.

• Les også Norsk forsker om Nobelprisen i fysikk: – Et verktøy som gjør det mulig å se ting man ikke skulle tro var mulig å se.

Referanse:

Michael Berghold, Antoine Camper mfl.: Real-time antiproton annihilation vertexing with submicrometer resolution. Science Advances, 2025. DOI: 10.1126/sciadv.ads117

Artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo

Universitetet i Oslo er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra Universitetet i Oslo:

• 

  Jordskjelv, snøskred og glass som knuser, har noe til felles

• 

  Digitale verktøy kan gi lærerstudenter bedre veiledning

• 

  Gråspurven er en av menneskets beste venner

• 

  KI truer demokratiet. Ekspert ber oss trekke i nødbremsen

• 

  Slik kan Norge lykkes når krisen rammer igjen

• 

  Økonomiprofessor: – Det er fristende å ta valg som først og fremst gagner oss selv

Les flere saker laget av Universitetet i Oslo her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!

Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER