Ситни нови склоп могао би донијети велику разлику у начину на који астрономи могу видјети инфрацрвену свјетлост. Инфрацрвена светлост чини 98% светлости која се емитује од Великог праска. Боље методе откривања помоћу овог новог уређаја требало би да омогуће увид у најраније фазе формирања звезда и галаксија пре готово 14 милијарди година.
„У свемиру који се шири, најстарије звезде удаљавају се од нас брзином којом се приближава брзина светлости“, рекао је Мајкл Гершеннсон, професор физике у Рутгерсу и један од водећих истражитеља. "Као резултат, њихова светлост је снажно премештена црвено кад допире до нас, појављујући се инфрацрвено."
Али густа атмосфера Земље апсорбује далеко инфрацрвену светлост, а земаљски радио-телескопи не могу открити ону слабу светлост коју емитују ове далеке звезде. Тако научници предлажу нову генерацију свемирских телескопа који би прикупили ову светлост. Али потребни су нови и бољи детектори да би се следећи корак у инфрацрвеном посматрању учинило.
Тренутно се користе болометри који детектују инфрацрвене и субмилиметарске таласе мерењем топлоте створене када апсорбују фотоне.
„Уређај који смо изградили, а који називамо топло-електронским наноболомером, потенцијално је 100 пута осетљивији од постојећих болометара“, рекао је Гершеннсон. „Такође је брже реаговати на светлост која га погоди.“
Нови уређај је направљен од метала титанијума и ниобија. Дуг је око 500 нанометара и широк 100 нанометра, а направљен је коришћењем техника сличних онима које се користе у производњи рачунарских чипова. Уређај ради на врло хладним температурама - око 459 степени испод нуле Фаренхејта, или једну десетину степена изнад апсолутне нуле на Келвиновој скали.
Фотони који ударају нанодетекторске топлотне електроне у секцији од титанијума, која је топлотно изолована од околине суперпроводним ниобијумским водовима. Откривањем инфинитезималне количине топлоте створене у делу од титанијума, може се измерити светлосна енергија коју детектор апсорбује. Уређај може открити само један фотон далеко инфрацрвеног светла.
„Помоћу овог једног детектора, показали смо доказ концепта“, рекао је Герсхенсон. „Крајњи циљ је изградити и тестирати низ од 100 на 100 фотодектора, што је врло тежак инжењерски посао."
Рутгерс и Лабораторија за млазни погон раде заједно на изградњи новог инфрацрвеног детектора.
Герсхенсон очекује да ће технологија детектора бити корисна за истраживање раног свемира када сателитски даљински инфрацрвени телескопи почну да лете за 10 до 20 година. „То ће нашу нову технологију учинити корисном за испитивање звезда и звезданих гроздова у најудаљенијим досезима свемира“, рекао је.
Оргинални рад тима можете наћи овде.
Изворни извор вести: Државни универзитет Рутгерс
