Hej DARKNESS:Fysikere går sammen med astronomer om at få bestilt det mest avancerede kamera i verden

Et eller andet sted i universets storhed findes sandsynligvis en anden beboelig planet. Og det er måske ikke så langt - astronomisk set - fra vores eget solsystem.

At skelne planetens lys fra sin stjerne, imidlertid, kan være problematisk. Men et internationalt team ledet af UC Santa Barbara -fysikeren Benjamin Mazin har udviklet et nyt instrument til at opdage planeter omkring de nærmeste stjerner. Det er verdens største og mest avancerede superledende kamera. Teamets arbejde fremgår af journalen Publikationer fra Astronomical Society of the Pacific .

Gruppen, som omfatter Dimitri Mawet fra California Institute of Technology og Eugene Serabyn fra Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, oprettet en enhed ved navn DARKNESS (DARK-speckle Near-infrared Energy-resolved Superconducting Spectrophotometer), de første 10, 000-pixel integreret feltspektrograf designet til at overvinde begrænsningerne ved traditionelle halvlederdetektorer. Det anvender mikrobølge kinetiske induktansdetektorer, der, i forbindelse med et stort teleskop og et adaptivt optiksystem, muliggøre direkte billeddannelse af planeter omkring nærliggende stjerner.

"At tage et billede af en exoplanet er ekstremt udfordrende, fordi stjernen er meget lysere end planeten, og planeten er meget tæt på stjernen, sagde Mazin, der har Worster -stolen i eksperimentel fysik ved UCSB.

Finansieret af National Science Foundation, DARKNESS er et forsøg på at overvinde nogle af de tekniske barrierer for at opdage planeter. Det kan tage ækvivalent med tusinder af billeder i sekundet uden læsestøj eller mørk strøm, som er blandt de primære fejlkilder i andre instrumenter. Det har også evnen til at bestemme bølgelængden og ankomsttiden for hver foton. Denne gang domæneinformation er vigtig for at skelne en planet fra spredt eller brydet lys kaldet pletter.

"Denne teknologi vil sænke kontrastgulvet, så vi kan opdage svagere planeter, "Forklarede Mazin." Vi håber at nærme os grænsen for fotonstøj, hvilket vil give os kontrastforhold tæt på 10 ^-8 , giver os mulighed for at se planeter 100 millioner gange svagere end stjernen. På disse kontrastniveauer, vi kan se nogle planeter i reflekteret lys, som åbner et helt nyt domæne af planeter at udforske. Det virkelig spændende er, at dette er en teknologisk stifinder til den næste generation af teleskoper. "

Designet til 200-tommer Hale-teleskop ved Palomar-observatoriet nær San Diego, Californien, DARKNESS fungerer både som videnskabskamera og som en fokalplanbølgesensor, hurtigt måle lyset og derefter sende et signal tilbage til et gummispejl, der kan danne en ny form 2, 000 gange i sekundet. Denne proces renser den atmosfæriske forvrængning, der får stjerner til at glimte ved at undertrykke stjernelyset og muliggøre højere kontrastforhold mellem stjernen og planeten.

I løbet af det sidste halvandet år, teamet har ansat DARKNESS på fire kørsler på Palomar til at udarbejde fejl. Forskerne vender tilbage i maj for at tage flere data om visse planeter og demonstrere deres fremskridt med at forbedre kontrastforholdet.

"Vores håb er, at vi en dag vil kunne bygge et instrument til det tredive meter teleskop, der er planlagt til Mauna Kea på øen Hawaii eller La Palma, "Sagde Mazin." Med det, vi vil kunne tage billeder af planeter i beboelige zoner i nærliggende lavmassestjerner og lede efter liv i deres atmosfære. Det er det langsigtede mål, og det er et vigtigt skridt i retning af det. "