מעגל חדש זעיר יכול לעשות את ההבדל הגדול באופן שבו אסטרונומים יכולים לראות אור אינפרא אדום. אור אינפרא אדום מהווה 98% מהאור שנפלט מאז המפץ הגדול. שיטות איתור טובות יותר עם מכשיר חדש זה אמורות לספק תובנות לגבי השלבים המוקדמים ביותר של היווצרות הכוכבים והגלקסיות לפני כמעט 14 מיליארד שנה.
"ביקום המתרחב, הכוכבים הקדומים ביותר מתרחקים מאיתנו במהירות המתקרבת למהירות האור," אמר מייקל גרשנסון, פרופסור לפיזיקה בחברת רוטגרס ואחד החוקרים המובילים. "כתוצאה מכך, האור שלהם מוזז מאוד באדום כשהוא מגיע אלינו, נראה אינפרא אדום."
אבל האטמוספירה העבה של כדור הארץ סופגת אור אינפרא אדום רחוק, וטלסקופי רדיו מבוססי קרקע אינם יכולים לאתר את האור הקלוש הנפלט על ידי הכוכבים הרחוקים הללו. אז מדענים מציעים דור חדש של טלסקופי חלל כדי לאסוף את האור הזה. אולם יש צורך בגלאים חדשים וטובים יותר כדי לבצע את הצעד הבא בתצפית אינפרא אדום.
נכון לעכשיו משתמשים בבריומטרים, המאתרים גלים אינפרא אדום ו- submillimeter על ידי מדידת החום הנוצר כאשר פוטונים נקלטים.
"המכשיר שבנינו, שאנו מכנים ננו-בולומטר חם-אלקטרונים, עשוי להיות רגיש פי מאה מבולומטרים קיימים," אמר גרשנזון. "מהיר יותר להגיב גם לאור האור בו."
המכשיר החדש עשוי מתכות טיטניום וניוביום. אורכה כ -500 ננומטר ורוחבו 100 ננומטר ועוצבה בטכניקות דומות לאלה המשמשות בייצור שבבי מחשב. המכשיר פועל בטמפרטורות קרות מאוד - בערך 459 מעלות מתחת לאפס פרנהייט, או עשירית אחת מעל מעל האפס המוחלט בסולם קלווין.
פוטונים הפוגעים באלקטרוני החום של הננו במקטע הטיטניום, המבודד תרמית מהסביבה על ידי מוליכי ניוביום מוליכים-על. על ידי איתור כמות האינסוף של החום שנוצר בקטע הטיטניום, ניתן למדוד את אנרגיית האור שנספגת על ידי הגלאי. המכשיר יכול לזהות מעט כמו פוטון יחיד של אור אינפרא אדום רחוק.
"עם הגלאי היחיד הזה, הוכחנו הוכחת מושג," אמר גרשנסון. "המטרה הסופית היא לבנות ולבדוק מערך של 100 על 100 גלאי פוטו, וזה תפקיד הנדסי קשה מאוד."
Rutgers ומעבדת הנעה של ג'ט עובדים יחד לבניית הגלאי האינפרא אדום החדש.
גרשנזון מצפה שטכנולוגיית הגלאי תהיה שימושית לחקר היקום המוקדם כאשר טלסקופים מבוססי לוויין מבוססי לוויין יתחילו לטוס בעוד 10 עד 20 שנה. "זה יעשה את הטכנולוגיה החדשה שלנו לבחינת כוכבים ואשכולות כוכבים בפסיקים הרחוקים ביותר של היקום," אמר.
ניתן למצוא את המסמך האורגינאלי של הצוות כאן.
מקור חדשות מקורי: אוניברסיטת רוטגרס
