Maža nauja grandinė gali labai pakeisti tai, kaip astronomai mato infraraudonąją šviesą. Infraraudonųjų spindulių šviesa sudaro 98% nuo Didžiojo sprogimo skleidžiamos šviesos. Geresni šio naujojo įrenginio aptikimo metodai turėtų suteikti žinių apie ankstyviausius žvaigždžių ir galaktikų formavimosi etapus prieš beveik 14 milijardų metų.
„Besiplečiančioje visatoje ankstyviausios žvaigždės tolsta nuo mūsų greičiu, artėjančiu prie šviesos greičio“, - sakė Michaelas Geršensonas, „Rutgers“ fizikos profesorius ir vienas iš pagrindinių tyrėjų. „Dėl to jų šviesa labai pasikeičia raudonai, kai pasiekia mus ir atrodo infraraudonųjų spindulių.“
Bet tiršta Žemės atmosfera sugeria tolimosios infraraudonosios spinduliuotės spindulius, o antžeminiai radijo teleskopai negali aptikti silpnos šviesos, kurią skleidžia šios tolimos žvaigždės. Taigi, norint surinkti šią šviesą, mokslininkai siūlo naujos kartos kosminius teleskopus. Tačiau norint žengti kitą žingsnį stebint infraraudonųjų spindulių ryšį, reikia naujų ir geresnių detektorių.
Šiuo metu naudojami bolometrai, kurie nustato infraraudonųjų spindulių ir submilimetro bangas matuojant šilumą, susidarančią absorbuojant fotonus.
„Mūsų sukurtas prietaisas, kurį mes vadiname karštųjų elektronų nanobolometru, yra 100 kartų jautresnis nei esami bolometrai“, - teigė G. Gershenson. „Taip pat greičiau reaguojama į ją užklupusią šviesą“
Naujas prietaisas pagamintas iš titano ir niobio metalų. Jis buvo maždaug 500 nanometrų ilgio ir 100 nanometrų pločio ir buvo pagamintas naudojant metodus, panašius į tuos, kurie buvo naudojami kompiuterinių lustų gamyboje. Prietaisas veikia labai šaltoje temperatūroje - apie 459 laipsnius žemiau nulio Farenheito arba vieną dešimtadalį vieno laipsnio aukščiau absoliutaus nulio pagal Kelvino skalę.
Titano skyriuje, kuris yra termiškai izoliuotas nuo aplinkos perlaidžiais niobio švinois, nanodetektorių šilumokaičius veikiantys fotonai. Aptikęs be galo mažą titano skyriuje sukuriamos šilumos kiekį, galima išmatuoti detektoriaus sugertą šviesos energiją. Įrenginys gali aptikti tiek mažai nuotolinio infraraudonųjų spindulių fotono.
„Su šiuo vieninteliu detektoriumi mes pademonstravome koncepcijos įrodymą“, - sakė G.Gershenson. „Galutinis tikslas yra sukurti ir išbandyti 100 x 100 fotodetektorių rinkinį, o tai yra labai sunkus inžinerijos darbas“.
„Rutgers“ ir reaktyvinio varymo laboratorija dirba kartu kurdami naują infraraudonųjų spindulių detektorių.
Geršensonas tikisi, kad detektoriaus technologija bus naudinga tyrinėjant ankstyvąją visatą, kai palydoviniai tolimosios infraraudonosios spinduliuotės teleskopai pradės skraidyti nuo 10 iki 20 metų. „Tai padarys mūsų naująją technologiją naudingą tyrinėjant žvaigždes ir žvaigždžių spiečius tolimiausiose Visatos vietose“, - sakė jis.
Komandos originalą galite rasti čia.
Originalus naujienų šaltinis: Rutgerso valstijos universitetas
