محققان در حال ارائه یک دوربین فوق سیاره فوق العاده سریع هستند


دستگاه MKD با 20440 پیکسل که برای دوربین MKID Exoplanet Camera طراحی شده است ، بالاترین تعداد ردیاب های ابررسانا با هر طول موج است. اعتبار: با مجوز از محققان

طی سالها از زمانی که ستاره شناسان اولین سیاره فراخورشیدی را کشف کردند – سیاره ای که در خارج از منظومه شمسی به دور یک ستاره در حال چرخش است – بیش از 4000 مورد مشاهده شده است. به مدت یک و نیم دهه ، دانشمندان سعی در تصویربرداری مستقیم از سیارات فراخورشیدی داشتند ، اما جو زمین مانعی بزرگ در هنگام استفاده از تلسکوپ های بزرگ زمینی است.

اکنون تیمی از دانشمندان و مهندسان آمریکایی و ژاپنی ، که شامل محققانی از دانشگاه UC سانتا باربارا است ، دوربین جدیدی را برای شکار سیارات خارج از منزل ساخته اند. این دستگاه که در تلسکوپ Subaru Maunakeya ، هاوایی واقع شده است ، از نظر تعداد پیکسل بزرگترین دوربین ابررسانا در جهان است و در آینده نزدیک زمینه تصویربرداری مستقیم از سیارات فراخورشیدی را فراهم می کند. مقاله ابزاری منتشر شده در انتشارات انجمن نجوم اقیانوس آرام ، دستگاه جدید را به جامعه نجوم اعلام کرد.

دوربین MKID Exoplanet Camera (MEC) که توسط محققان در آزمایشگاه پروفسور بن مازین ساخته شده است ، از آشکارسازهای القایی سینتیک مایکروویو (MKID) استفاده می کند تا دانشمندان بتوانند به طور مستقیم سیارات و سیاره های بیرونی را در اطراف ستاره های درخشان تصویر کنند. آشکارساز با سرعت 90 میلکیلوین کار می کند – فقط یک لمس بالای صفر مطلق – و اولین دوربین ابررسانای مستقر دائمی است که در طیف های نوری و نزدیک مادون قرمز کار می کند.

سارا استیگر ، دانشجوی دکترای آزمایشگاه Mazin که روی خط لوله MKID کار می کرد ، گفت: “هنگام شلیک مستقیم سیارات فراخورشیدی ، شما سعی دارید سیاره هایی را به تصویر بکشید که میلیون ها برابر ضعیف تر از والدین آنها هستند.” “این معادل تلاش برای دیدن کرم شب تاب در کنار یک استادیوم فوتبال کاملاً روشن با هواپیما است.

وی ادامه داد: “علاوه بر این ، اگر این کار را از زمین انجام دهید ، باید فضای طوفانی زمین را جستجو کنید.” این تلاطم همان چیزی است که باعث می شود ستاره ها در آسمان شب چشمک بزنند و یک سردرد همیشگی برای ستاره شناسان است که تصاویر را تحریف می کنند و نور ستاره ها را بر روی سیاره های بیرونی ضعیف می ریزند.

نیلای فروتواوالا ، دانشجوی دکترا گفت: “نبرد مداوم این است که نتواند نور بی خانمان ستاره را به طور کامل سیاره را تسخیر کند.”

رصدخانه های مدرن از نوری تطبیقی ​​برای اصلاح این تحریفات استفاده می کنند. این سیستم ها به حلقه های بازخورد سریع و الگوریتم های پیچیده متکی هستند تا آینه تلسکوپ را هزاران بار در ثانیه خم کنند به روش هایی که اثرات جو را خنثی می کند و به دانشمندان اجازه می دهد تصویری را بازسازی کنند که گویی تلسکوپ در فضا است.

مزین گفت: “این سیستم های نوری سازگار بسیار پیچیده به ما امکان می دهد سیاره هایی مانند HR 8799 را شناسایی کنیم ، سیستمی با چهار سیاره بالاتر از کل جرم مشتری در مدار است.” اما آنها همچنین می توانند نوری را که سیارات فراخورشیدی ضعیف را پنهان می کند ، پراکنده کنند. “ما دریافتیم که استفاده از اپتیک انطباقی به تنهایی تعداد کمی از سیارات را در ما پیدا می کند – یعنی آنهایی که هنوز از گرمای شکل گیری خود می درخشند – که در محله ستاره ای ما معمول نیستند.”

محققان اولین دوربین خارج سیاره ای بسیار سریع را اعلام کردند

تلسکوپ سوبارو در بالای ماوناکیا ، هاوایی. اعتبار: رصدخانه ملی نجوم ژاپن (NAOJ)

یکی دیگر از مزایای MKID ها در توانایی آنها برای تعیین انرژی هر فوتونی است که به آشکارساز وارد می شود. اشتایگر گفت: “این به ما اجازه می دهد تا نه تنها میزان روشنایی سیاره را تعیین كنیم ، بلكه می توان طیف (روشنایی تابعی از انرژی) را نیز بدست آورد كه می تواند اطلاعات بیشتری در مورد خصوصیات سیاره فراخورشیدی مانند سن ، جرم و تركیبات اتمسفر بالقوه آن نشان دهد.” “

آشکارسازهای پیشرفته تر از کروناگرافی استفاده می کنند که مقداری از نور ستاره گیرنده را مسدود می کند تا دانشمندان بتوانند نور منعکس شده از خود سیاره را بهتر تشخیص دهند. این برای تصاویر سیستم های اطراف مهم است ، که اکثر آنها جوان نیستند. دریافت بهترین عملکرد از چنین تنظیماتی به اپتیک انطباقی بسیار خوب نیاز دارد.

مزین گفت: “این ابزارها به نوعی ضربه به دیوار هستند.” “آنها می توانند نور یک ستاره را با حدود یک میلیون عامل مسدود کنند ، اما مسئله این است که اکثر سیارات یک میلیارد برابر از ستاره اصلی خود ضعیف ترند.”

یکی از مزایای MKID نسبت به دوربین های سنتی بسیار سریع است. اشتایگر توضیح داد: این ردیاب ها می توانند هزاران بار در ثانیه داده ها را بخوانند ، که این سرعت های لازم برای مدیریت یک سیستم نوری تطبیقی ​​است. این به MKID این امکان را می دهد تا با برقراری ارتباط با سیستم نوری تطبیقی ​​رصدخانه برای حذف مقداری از نور ستاره پراکنده و پراکندگی ، یک تصویر اضافی را پاک کند. این مرزها را برای میزان ضعیف بودن سیاره فراخورشیدی گسترش می دهد.

دوربین خارج سیاره MKID باید دامنه سیارات فراخورشیدی را که ستاره شناسان می توانند مستقیماً در نزدیکی زمین ترسیم کنند ، گسترش دهد. همکار نویسنده ، اولیویه گویون ، دانشمند پروژه مسئول ابزار نوری تطبیقی ​​فوق العاده سوبارو کروناگرافی (SCExAO) ، گفت: آنها مهمترین آنها هستند زیرا ما می توانیم آنها را با جزئیات بیشتری توصیف کنیم.

هدف نهایی جستجوی مدارک مربوط به زندگی است و MEC یک گام مهم در این سفر است. گایون گفت: “ما نمی توانیم این کار را با سوبارو یا هر یک از تلسکوپ های فعلی انجام دهیم زیرا آنها کمی کوچک هستند.” “اما ما در حال آماده سازی برای گام بزرگ بعدی هستیم ، یعنی استقرار دوربین های تصویربرداری سیاره خارج از سیاره بر روی تلسکوپ های بزرگتر مانند تلسکوپ 30 متری. وقتی این تلسکوپ ها آنلاین شوند ، همان فناوری ، دوربین مشابه ، همین ترفندها به ما امکان می دهد تا در واقع بدنبال زندگی باشیم. “

با این حال ، هنوز کارهای زیادی وجود دارد ، بیشتر در مورد نرم افزار MEC و الگوریتم ها است. این تیم کمک بزرگی از بنیاد Heising-Simons برای رفع این مشکل و توسعه بیشتر اصلاح سریع نوری طی چند سال آینده دریافت کرد. مزین گفت: “ما همه ترفندهای موجود در کتاب را در این زمینه پرتاب می کنیم ، و همچنین ترفندهای جدیدی را نیز ارائه می دهیم.”

نویسندگان نقش فرهنگی و احترام قابل توجهی را که قله ماوناکیا در جامعه هاوایی اشغال می کند تأیید می کنند و می گویند که از داشتن فرصت انجام مشاهدات از این کوه احساس خوشبختی می کنند.


هوش مصنوعی و فوتونیک برای سهولت یافتن “زمین های جدید” نیروها را متحد می کنند


تهیه شده توسط دانشگاه کالیفرنیا ، سانتا باربارا

نقل قول: محققان اولین دوربین فوق سیاره فوق سریع (2020 ، 23 نوامبر) را بازیابی کردند ، در 23 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-debut-superfast-exoplanet-camera.html بازیابی شد.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.




منبع: moshaverh-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*