작은 새로운 회로는 천문학 자들이 적외선을 보는 방식에 큰 차이를 만들 수 있습니다. 적외선은 빅뱅 이후 방출 된 빛의 98 %를 구성합니다. 이 새로운 장치를 통한 더 나은 탐지 방법은 거의 140 억 년 전에 가장 오래된 별과 은하 형성 단계에 대한 통찰력을 제공해야합니다.
Rutgers 물리학 교수이자 연구 책임자 중 한 명인 Michael Gershenson은“팽창 우주에서 가장 빠른 별은 빛의 속도에 근접한 속도로 우리에게서 멀어진 다. “결과적으로 빛이 우리에게 닿을 때 적색으로 이동하여 적외선처럼 보입니다.”
그러나 지구의 두꺼운 대기는 원적외선을 흡수하고 지상의 전파 망원경은이 원거리 별이 방출하는 아주 희미한 빛을 감지 할 수 없습니다. 과학자들은이 빛을 모으기 위해 차세대 우주 망원경을 제안하고 있습니다. 그러나 적외선 관찰의 다음 단계를 수행하려면 새롭고 더 나은 감지기가 필요합니다.
현재는 광자 흡수시 발생하는 열을 측정하여 적외선 및 1 밀리미터 이하의 파동을 감지하는 볼로미터가 사용됩니다.
“우리가 열전자 나노 볼로미터라고 부르는이 장치는 기존의 볼로미터보다 100 배 더 민감하다”고 Gershenson은 말했다. “조명되는 빛에 반응하는 것이 더 빠릅니다.”
새로운 장치는 티타늄과 니오브 금속으로 만들어졌습니다. 길이는 약 500 나노 미터, 너비는 100 나노 미터이며 컴퓨터 칩 제조에 사용 된 것과 유사한 기술을 사용하여 만들어졌습니다. 이 장치는 화씨 영하 약 459도 또는 켈빈 스케일에서 절대 영도의 1/10의 1/10 인 매우 추운 온도에서 작동합니다.
티타늄 섹션에서 나노 검출기 열전자를 치는 광자는 니오브 리드를 초전도함으로써 환경과 열적으로 분리됩니다. 티타늄 부분에서 발생하는 무한한 열량을 감지함으로써 검출기에 의해 흡수 된 빛 에너지를 측정 할 수 있습니다. 이 장치는 원적외선의 단일 광자만큼 검출 할 수 없습니다.
“이 단일 검출기로 개념 증명을 입증했습니다.”라고 Gershenson은 말했습니다. “최종 목표는 100 x 100 광 검출기 어레이를 구축하고 테스트하는 것인데, 이는 매우 어려운 엔지니어링 작업입니다.”
Rutger와 Jet Propulsion Laboratory는 새로운 적외선 검출기를 구축하기 위해 협력하고 있습니다.
Gershenson은 위성 기반 원적외선 망원경이 10 ~ 20 년 동안 비행을 시작할 때 초기 우주를 탐험하는 데 탐지기 기술이 유용 할 것으로 기대합니다. “이 기술은 우주에서 가장 먼 거리에서 별과 별 무리를 검사하는 데 유용한 새로운 기술을 만들 것입니다”라고 그는 말했다.
팀의 원래 논문은 여기에서 찾을 수 있습니다.
원본 뉴스 출처 : Rutgers State University
