Metalens bilder dunkel tåke, galakser formet som bassengnudler og surfebrett – Physics World

Metalens bilder dunkel tåke, galakser formet som bassengnudler og surfebrett – Physics World

Nebula bilde
Metalens teleskop: bilde av Nord-Amerika-tåken tatt av metalens på taket av Science Center i Cambridge, Massachusetts. (Med tillatelse: Capasso Lab/Harvard SEAS)

Å beskrive Federico Capasso ved Harvard University som en produktiv forsker er en underdrivelse, og jeg har fulgt hans arbeid innen fotonikk i mange år. Han er ekspert på utvikling av optiske metallenses - enheter som bruker flate arrayer av mikroskopiske strukturer for å manipulere lys. En viktig fordel er at optiske systemer som består av slike linser tar opp mye mindre volum enn konvensjonell optikk, noe som gjør dem ideelle for et bredt spekter av bruksområder der det er trangt om plass – inkludert mobiltelefoner.

Nå har Harvard-forskerne laget en metalens som de har brukt til å avbilde Månen og andre objekter på himmelen. De er ikke de første som gjør dette. I januar skapte forskere ved forskere ved Pennsylvania State University og NASA-Goddard Space Flight Center en lignende enhet, og du kan lese om det her: "Teleskop med metalens med stor blenderåpning avbilder månen".

Utfordringen for begge lag var å lage metalenses med store nok diametre for bruk i astronomi. Penn State-NASA-teamet laget et objektiv med en diameter på 80 mm, mens Harvard-teamet økte dette til 100 mm. Å lage disse store linsene er vanskelig fordi de er laget ved hjelp av litografiteknikker som brukes til å mønstre mye mindre databrikker.

Robust for romfart

I tillegg til Månen, var Capasso og kolleger i stand til å avbilde Solen og Nord-Amerika-tåken, som er et svakt objekt omtrent 2590 lysår unna. Slike kompakte linser kan være ideelle for bruk i romteleskoper, og Harvard-teamet sier at enheten er robust nok til å skytes ut i verdensrommet og betjenes der.

Hvis du vil høre mer om metalenses og deres applikasjoner, hør på denne episoden av Physics World Weekly podcast, som inneholder et intervju med administrerende direktør for en metallprodusent som snurret ut av Capassos laboratorium ("Metasurfaces forenkler optiske sensorsystemer").

Ved å holde seg på temaet rom, har forskere som bruker NASAs James Webb-romteleskop kommet til den konklusjon at mange tidlige galakser var formet som bassengnudler og surfebrett. Andre, ifølge teamet, lignet volleyballer og frisbees.

Ifølge teamet begynte Melkeveien trolig livet som et surfebrett før den utviklet seg til den klassiske spiralgalaksen vi lever i i dag. Du kan lese mer i denne forhåndstrykk på arXiv.

Tidstempel:

Mer fra Fysikkens verden