في غرفة مظلمة، يمكن ملاحظة توهج أزرق خافت حول بعض مصادر الإشعاع. هذا هو إشعاع تشيرنكوف (Cherenkov radiation) — يظهر عندما يتحرك جسيم مشحون عبر وسط أسرع من سرعة الضوء في ذلك الوسط. وينتج عن ذلك موجة صادمة ضوئية، تشبه الدوي الصوتي الناتج عن طائرة أسرع من الصوت، لكنها مكوّنة من فوتونات.
في الدراسة الجديدة، استخدم العلماء هذا التأثير للتعرف على الإلكترونات. فقد بنوا كاشفًا من العديد من الخلايا السيليكونية الصغيرة — وهي ثنائيات ضوئية انهيارية (avalanche photodiodes) قادرة على عدّ الفوتونات المفردة. عندما يمر إلكترون عبر الهواء ويُحدث وميضًا من ضوء تشيرنكوف، يلتقط الكاشف الفوتونات، ومن خلال عددها يستعيد خصائص الجسيم.
أُجريت الاختبارات على حزمة جسيمات في سيرن (CERN)، حيث كانت تطير مع الإلكترونات جسيمات أخرى — مثل البيونات (pions) والهادرونات (hadrons) الأخرى. واتضح أن ضوء تشيرنكوف يميز الإلكترونات بوضوح شديد: يمكن فصلها عن الجسيمات الخلفية بموثوقية عالية في نطاق واسع من العزم. وقد أعاد نموذج حاسوبي بسيط إنتاج النتائج، مما يعني أن هذه الطريقة يمكن تطبيقها بثقة في التجارب المستقبلية.
يمكن لهذا الكاشف أن يكون بديلًا رخيصًا ومدمجًا للأنظمة الضخمة المستخدمة في تحديد هوية الجسيمات. فبدلًا من أطنان الحديد والغاز، نحتاج فقط إلى بضع رقائق سيليكون تقوم بعدّ الفوتونات. وفي المرة القادمة التي يندفع فيها إلكترون عبر الهواء، ستكشفه ومضة زرقاء قصيرة.
يمكن رؤية توهج تشيرنكوف بالعين المجردة في أحواض الوقود النووي المستهلك، حيث يتوهج الماء باللون الأزرق.
في رواية «سولاريس» لستانيسلاف ليم، يُصدر محيط الكوكب توهجًا غامضًا — يشبه إلى حد ما ضوء تشيرنكوف، وإن كانت طبيعته مختلفة تمامًا.