Investigadores de la Escuela de Ingeniería Samueli de UCLA han desarrollado un sistema de detección de luz ultrasensible que podría permitir a los astrónomos ver galaxias, estrellas y sistemas planetarios con excelente detalle.
El sistema funciona a temperatura ambiente: una mejora con respecto a una tecnología similar que solo funciona a temperaturas cercanas a 270 grados bajo cero Celsius, o menos 454 grados Fahrenheit. Hoy se publica un documento que detalla el avance Astronomía de la naturaleza .
El sistema del sensor detecta la radiación en la banda de terahercios del espectro electromagnético, que incluye partes de las frecuencias de infrarrojo lejano y microondas.
El sistema produce imágenes con una claridad ultra alta y puede detectar ondas de terahercios en un amplio rango espectral, una mejora de al menos 10 veces más que las tecnologías actuales que solo detectan tales ondas en un rango espectral estrecho. Su amplio rangolas capacidades podrían permitirle hacer observaciones que actualmente requieren varios instrumentos diferentes. Identifica qué elementos y moléculas, por ejemplo, agua, oxígeno, monóxido de carbono y otras moléculas orgánicas, están presentes en esas regiones del espacio al ver si su espectro indicador individualfirmas están presentes.
"Mirar en frecuencias de terahercios nos permite ver detalles que no podemos ver en otras partes del espectro", dijo Mona Jarrahi, profesora de ingeniería eléctrica e informática de UCLA que dirigió la investigación. "En astronomía, la ventaja deEl rango de terahercios es que, a diferencia de la luz infrarroja y visible, las ondas de terahercios no están oscurecidas por el gas y el polvo interestelar que rodean estas estructuras astronómicas ".
La tecnología podría ser especialmente efectiva en observatorios espaciales, dijo Jarrahi, porque a diferencia de la Tierra, las ondas de terahercios se pueden detectar sin interferencia de la atmósfera.
El sistema podría ayudar a los científicos a obtener nuevos conocimientos sobre la composición de objetos y estructuras astronómicas y sobre la física de cómo se forman y mueren. También podría ayudar a responder preguntas sobre cómo interactúan con los gases, el polvo y la radiación que existe entre las estrellasy galaxias, y podría revelar pistas sobre los orígenes cósmicos del agua o las moléculas orgánicas que podrían indicar si un planeta es hospitalario para la vida.
El sistema también podría usarse en la Tierra, para detectar gases nocivos con fines de seguridad o monitoreo ambiental.
La clave del nuevo sistema es cómo convierte las señales de terahercios entrantes, que no son fáciles de detectar y analizar con equipos científicos estándar, en ondas de radio que son fáciles de manejar.
Los sistemas existentes usan materiales superconductores para traducir señales de terahercios a ondas de radio. Pero para funcionar, esos sistemas usan refrigerante líquido especializado para mantener esos materiales a temperaturas extremadamente bajas, acercándose al cero absoluto. El enfriamiento del equipo es factible en la Tierra, pero cuando los sensoresse toman en naves espaciales, su vida útil está limitada por la cantidad de refrigerante a bordo. Además, debido a que el peso de las naves espaciales es tan importante, puede ser problemático transportar las libras adicionales de refrigerante que necesita el equipo.
Los investigadores de UCLA crearon una nueva tecnología para abordar el refrigerante y los problemas de peso relacionados. Su dispositivo utiliza un haz de luz para interactuar con las señales de terahercios dentro de un material semiconductor con nanoestructuras metálicas. El sistema convierte la señal de terahercios entrante en ondas de radio, que son leídos por el sistema y pueden ser interpretados por astrofísicos.
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Materiales proporcionado por Escuela de Ingeniería de UCLA Samueli . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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