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Ottenuta al Cern la foto dell'antimateria più dettagliata di sempre con una fotocamera da 4 miliardi di pixel ottenuta modificando un sensore degli smartphone. Il risultato arriva dall'esperimento Aegis, condotto in collaborazione con l'Istituto nazionale di Fisica Nucleare, ed è pubblicato sulla rivista Science Advances.
"Per noi è una pietra miliare", dice all'ANSA Ruggero Caravita, responsabile della collaborazione e ricercatore dell'Infn e del Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (Tifpa). Il risultato permette infatti di ottenere misure oggi quasi impossibili.
"Un singolo sensore non è sufficiente per la maggior parte degli scopi, date le sue ridotte dimensioni", osservato il coordinatore della ricerca Francesco Guatieri, dell'Università Tecnica di Monaco. "Per questo - aggiunge - abbiamo integrato 60 di questi sensori in un singolo dispositivo, l'Optical Photon and Antimatter Imager (Ophanim), ottenendo il rivelatore fotografico con il maggior numero di pixel attualmente operativo".
I ricercatori dell'esperimento Aegis (Antimatter Experiment: Gravity Interferometry and Spectroscopy) sono partiti da un sensore di immagine delle fotocamere dei telefoni cellulari, comunemente utilizzato per trasformare la luce in ingresso in un'immagine digitale, e lo hanno modificato trasformandolo in un rivelatore di particelle.
L'esperimento ha infatti ha stabilito un nuovo record mondiale di risoluzione nella possibilità di catturare il momento il cui materia e antimateria, venendo a contatto, si distruggono a vicenda in un'annichilazione: ha permesso di determinare la posizione dell'impatto degli antiprotoni sulla superficie del sensore con una precisione di 600 nanometri. Oltre al punto di impatto, il sensore è riuscito anche a rivelare la traiettoria dei frammenti risultanti dall'annichilazione con la più alta risoluzione mai raggiunta finora in un rivelatore a pixel.
Aegis è uno degli esperimenti in corso nella Antimatter Factory del Cern e punta a misurare l'accelerazione gravitazionale dell'antidrogeno allo scopo di verificare se il principio di equivalenza debole di Einstein, uno dei capisaldi della teoria della relatività generale, vale anche per l'antimateria.
"Questo sensore rappresenta un vero e proprio punto di svolta per l'osservazione della piccola deviazione causata dalla gravità in un fascio di antidrogeno che si muove orizzontalmente, e potrebbe avere un impatto significativo anche più in generale per la fisica delle particelle, specialmente in esperimenti dove l'alta risoluzione di posizione è cruciale", commenta Caravita.
"Grazie a questa straordinaria risoluzione - prosegue - siamo anche in grado di distinguere le diverse tipologie di frammenti delle annichilazioni, frammenti nucleari, particelle alpha, protoni e pioni, e ci permetterà di fare un salto in avanti nella comprensione delle interazioni tra antiprotoni a bassa energia e materiali".
