“暗黑”相机可直接为系外行星拍照—新闻—科学网

 
作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2018/5/22 13:44:18
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“暗黑”相机可直接为系外行星拍照

 

科技日报北京5月21日电 (记者刘霞)据美国太空网近日报道,美国科学家开发出一款名为“暗黑”(DARKNESS)(暗斑近红外能量分辨超导分光光度计)的相机。他们表示,这是迄今最先进的相机,其依靠极灵敏的超导探测器收集来自遥远世界的光线,可直接对附近恒星周围的行星成像,在寻找另一个地球的伟大征程中“大展拳脚”。

相机研发团队负责人、加州大学圣巴巴拉分校物理学家本·马金称,目前的光学和近红外望远镜上使用的是配备半导体探测器的相机,但半导体探测器有局限性,很难对光度微弱的物体——例如遥远的恒星及其附近行星成像,他希望基于超导探测器的“暗黑”相机可解决这一问题。

马金解释说:“当一个能量超过1电子伏特的光子击中一个半导体探测器时,它会释放出一个电子;而在超导探测器中,可释放大约5000或10000个电子。由于可供测量的电子更多,超导探测器可完成半导体探测器无法做到的事情。”“暗黑”相机的新法宝——微波动能电感探测器(MKIDs)可在只比绝对零度高一点的极低温度下工作。由铂硅化物制成的超导体类似电感器(将能量存储于磁场中的电子部件),它与电容器(以电场形式存储能量)结合,形成一个振荡器(能探测处于一定频率的信号的电路)。当光子撞击超导体时,它会改变振荡器的共振频率,测量这种转变,就可以确定光子何时到来以及它的能量。

由于拥有这种灵敏度,1万像素的“暗黑”相机可通过探测附近恒星周围行星反射的光线,对行星直接成像。

迄今为止,这款相机已在5米口径的海尔(Hale)望远镜上进行了四轮测试,研究人员计划今年年末在夏威夷一个8米口径望远镜上部署一款2万像素的相机。马金说:“我们希望8米口径望远镜与强大的自适应光学系统结合,能搜寻到更多行星,并首次在反射光线中看到行星。”

他也希望这一技术未来可用于30米口径望远镜上,读取附近恒星周围系外行星的反射光谱,并在这些天体的大气中寻找生命的蛛丝马迹。

 
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