Majhno novo vezje bi lahko zelo spremenilo način, kako astronomi lahko vidijo infrardečo svetlobo. Infrardeča svetloba predstavlja 98% svetlobe, oddane od velikega poka. Boljše metode odkrivanja s to novo napravo bi morale zagotoviti vpogled v najzgodnejše faze nastanka zvezd in galaksij pred skoraj 14 milijardami let.
»V širšečem vesolju se najzgodnejše zvezde oddaljujejo od nas s hitrostjo, ki se približuje hitrosti svetlobe,« je dejal Michael Gershenson, profesor fizike pri Rutgersu in eden vodilnih preiskovalcev. "Kot rezultat, njihova svetloba se močno premakne rdeče, ko doseže nas, in se prikaže infrardeče."
Toda zemeljska debela atmosfera absorbira daljinsko infrardečo svetlobo in zemeljski radijski teleskopi ne morejo zaznati zelo rahle svetlobe, ki jo oddajajo te daljne zvezde. Tako znanstveniki predlagajo novo generacijo vesoljskih teleskopov, ki bi zbrali to luč. Toda novi in boljši detektorji so potrebni za naslednji korak v infrardečem opazovanju.
Trenutno se uporabljajo bolometri, ki zaznavajo infrardeče in submilimetrske valove z merjenjem toplote, ki nastane ob absorpciji fotonov.
"Naprava, ki smo jo zgradili, ki ji pravimo vroče-elektronski nanobolometer, je potencialno 100-krat bolj občutljiva od obstoječih bolometrov," je dejal Gershenson. „Hitreje se odzove tudi na svetlobo, ki jo zadene.“
Nova naprava je narejena iz kovin titana in niobija. Dolga približno 500 nanometrov in široka 100 nanometrov, narejena je bila s pomočjo tehnik, podobnih tistim, ki se uporabljajo v proizvodnji računalniških čipov. Naprava deluje pri zelo hladnih temperaturah - približno 459 stopinj pod ničlo Fahrenheita ali desetino ene stopinje nad absolutno ničlo po Kelvinovi lestvici.
Fotoni, ki udarijo v nanodelce toplotne elektrone v titanovem odseku, ki je toplotno izoliran od okolja s superprevodnimi niobijimi odvodi. Z zaznavanjem neskončno majhne količine toplote, ustvarjene v titanovem odseku, lahko merimo svetlobno energijo, ki jo detektor absorbira. Naprava lahko zazna le en foton daljne infrardeče svetlobe.
»S tem enim detektorjem smo pokazali dokaz koncepta,« je dejal Gershenson. â € œ Končni cilj je sestaviti in preizkusiti niz 100 na 100 fotodetektorjev, kar je zelo težko inženirsko delo. "
Rutgers in laboratorij za reaktivni pogon sodelujejo pri izdelavi novega infrardečega detektorja.
Gershenson pričakuje, da bo tehnologija detektorjev koristna za raziskovanje zgodnjega vesolja, ko bodo satelitski daljinsko infrardeči teleskopi začeli leteti od 10 do 20 let. "To bo našo novo tehnologijo naredilo uporabno za pregledovanje zvezd in zvezdnih grozdov na najbolj oddaljenih dosegih vesolja," je dejal.
Orginalni papir ekipe najdete tukaj.
Izvorni vir Novice: Državna univerza Rutgers
