Metalens εικόνες θαμπό νεφέλωμα, γαλαξίες σε σχήμα νουντλς πισίνας και σανίδες του σερφ – Physics World

Metalens εικόνες θαμπό νεφέλωμα, γαλαξίες σε σχήμα νουντλς πισίνας και σανίδες του σερφ – Physics World

Εικόνα νεφελώματος
Τηλεσκόπιο Metalens: εικόνα του νεφελώματος της Βόρειας Αμερικής που τραβήχτηκαν από τους metalens στην οροφή του Επιστημονικού Κέντρου στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης. (Ευγενική προσφορά: Capasso Lab/Harvard SEAS)

Για να περιγράψει Φεντερίκο Καπάσο στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ ως πολυγραφότατος ερευνητής είναι υποτιμητικό και παρακολουθώ τη δουλειά του στη φωτονική εδώ και πολλά χρόνια. Είναι ειδικός στην ανάπτυξη οπτικών μεταλλενίων – συσκευών που χρησιμοποιούν επίπεδες συστοιχίες μικροσκοπικών δομών για να χειριστούν το φως. Ένα βασικό πλεονέκτημα είναι ότι τα οπτικά συστήματα που αποτελούνται από τέτοιους φακούς καταλαμβάνουν πολύ λιγότερο όγκο από τα συμβατικά οπτικά, καθιστώντας τα ιδανικά για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών όπου ο χώρος είναι περιορισμένος – συμπεριλαμβανομένων των κινητών τηλεφώνων.

Τώρα οι ερευνητές του Χάρβαρντ δημιούργησαν ένα metalens που χρησιμοποίησαν για να απεικονίσουν τη Σελήνη και άλλα αντικείμενα στους ουρανούς. Δεν είναι οι πρώτοι που το κάνουν αυτό. Τον περασμένο Ιανουάριο, ερευνητές από ερευνητές στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια και στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων της NASA-Goddard δημιούργησαν μια παρόμοια συσκευή και μπορείτε να διαβάσετε σχετικά εδώ:Τηλεσκόπιο με μεταλλικό μεγάλο διάφραγμα απεικονίζει τη Σελήνη".

Η πρόκληση και για τις δύο ομάδες ήταν να δημιουργήσουν μεταλλένσες με αρκετά μεγάλες διαμέτρους για χρήση στην αστρονομία. Η ομάδα Penn State–NASA δημιούργησε έναν φακό με διάμετρο 80 mm, ενώ η ομάδα του Χάρβαρντ την αύξησε στα 100 mm. Η δημιουργία αυτών των μεγάλων φακών είναι δύσκολη επειδή κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές λιθογραφίας που χρησιμοποιούνται για να σχεδιάσουν πολύ μικρότερα τσιπ υπολογιστών.

Στιβαρό για διαστημικές πτήσεις

Εκτός από τη Σελήνη, ο Capasso και οι συνεργάτες του μπόρεσαν να απεικονίσουν τον Ήλιο και το Νεφέλωμα της Βόρειας Αμερικής, το οποίο είναι ένα αμυδρό αντικείμενο περίπου 2590 έτη φωτός μακριά. Τέτοιοι συμπαγείς φακοί θα μπορούσαν να είναι ιδανικοί για χρήση σε διαστημικά τηλεσκόπια και η ομάδα του Χάρβαρντ λέει ότι η συσκευή του είναι αρκετά στιβαρή ώστε να εκτοξεύεται στο διάστημα και να λειτουργεί εκεί.

Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τις μεταλλένσες και τις εφαρμογές τους, ακούστε αυτό το επεισόδιο του Παγκόσμια Εβδομαδιαία Φυσική podcast, το οποίο περιλαμβάνει μια συνέντευξη με τον Διευθύνοντα Σύμβουλο ενός κατασκευαστή metalens που βγήκε από το εργαστήριο του Capasso ("Οι μεταεπιφάνειες απλοποιούν τα συστήματα οπτικής ανίχνευσης").

Παραμένοντας στο θέμα του διαστήματος, οι ερευνητές που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι πολλοί πρώιμοι γαλαξίες είχαν σχήμα σαν ζυμαρικά πισίνας και σανίδες του σερφ. Άλλοι, σύμφωνα με την ομάδα έμοιαζαν με βόλεϊ και φρίσμπι.

Σύμφωνα με την ομάδα, ο Γαλαξίας πιθανότατα ξεκίνησε τη ζωή του ως σανίδα του σερφ πριν εξελιχθεί στον κλασικό σπειροειδή γαλαξία που ζούμε σήμερα. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα σε αυτό προεκτύπωση σε arXiv.

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Κόσμος Φυσικής