Добро пожаловать на форум PHP программистов!
За последние 24 часа нас посетили 22007 программистов и 1019 роботов. Сейчас ищут 854 программиста ...
Последние
Популярные

Возрождена технология, используемая для подсчёта отдельных фотонов из далёких галактик

Дата: 2024-06-25 23:16

Используя инструмент на 4,1-метровом Южном астрофизическом исследовательском телескопе, исследователи получили первый астрономический спектр с помощью устройств с зарядовой связью (CCDs). Они состоят из светочувствительных фотодиодов, выполненных на основе кремния, и применяются для регистрации и считывания заряда с каждого пикселя. Такие матрицы используются в астрономических наблюдениях для сбора астрономических спектров скопления галактик, квазаров, галактик с яркими эмиссионными линиями и звёзд. Они позволяют достичь субэлектронного шума считывания и подсчитать отдельные фотоны на оптических длинах волн. Это высокоточные приборы, которые играют важную роль в астрономических исследованиях и наблюдениях.

Результаты были представлены 16 июня на встрече Общества инженеров фотооптических приборов «Астрономические телескопы + приборостроение» в Японии.

Это важное достижение для проекта, задуманного и начатого в рамках программы лабораторных исследований и разработок в Фермилабе в сотрудничестве с группой детекторов NOIRLab NSF. LDRD — это национальная программа, спонсируемая Министерством энергетики, которая позволяет национальным лабораториям финансировать проекты исследований и разработок, изучающие новые идеи и концепции.

Космологи стремятся понять загадочную природу тёмной материи и тёмной энергии, изучая распределение звёзд и галактик. Для этого им нужны передовые технологии, которые смогут «разглядеть» более тусклые и удалённые астрономические объекты с как можно меньшим шумом.

Телескоп SOAR в Чили. Источник: NOIRLab

Существующая технология ПЗС позволяла проводить такие измерения, но это занимало много времени или было менее эффективно. Астрофизики должны были либо увеличить сигнал (то есть, потратив больше времени на наблюдения на крупнейших в мире телескопах), либо уменьшить электронный шум. ПЗС-матрицы Skipper были представлены в 1990 году для снижения электронного шума до уровней, позволяющих измерять отдельные фотоны. Они делают это, выполняя несколько измерений целевых пикселей и пропуская остальные. Эта стратегия позволяла повысить точность измерений в интереснующих областях изображения, одновременно сокращая общее время считывания.

В 2017 году учёные впервые применили ПЗС-матрицы для экспериментов с регистрацией тёмной материеи, таких как SENSEI и OSCURA. 31 марта и 9 апреля исследователи использовали ПЗС-матрицы в спектрографе SOAR Integral Field Spectrograph для сбора астрономических спектров скопления галактик, двух квазаров, галактики с яркими эмиссионными линиями и звезды, которая потенциально связана с тёмной материей. Впервые в астрофизических удалось достичь субэлектронного шума считывания и подсчитать отдельные фотоны на оптических длинах волн.

«Невероятно то, что эти фотоны попали к нашим детекторам от объектов, находящихся на расстоянии миллиардов световых лет, и мы могли измерить каждый из них по отдельности», — сказал участник наблюдений Марруфо Вильяльпандо.

Исследователи анализируют данные этих первых наблюдений, а следующий запуск прибора Skiper-CCD на телескопе SOAR запланирован уже на июль 2024 года. «Я был удивлён, увидев, что эта технология снова ожила много десятилетий спустя. Результаты просто потрясающие. Я увидел очень чистые данные», — сказал Джим Джейнсик, изобретатель CCD и выдающийся инженер SRI International, исследовательского института, базирующегося в Калифорнии.

После первой успешной демонстрации технологии Skipper CCD в астрофизике учёные уже работают над её усовершенствованием. Следующее поколение Skipper CCD-матриц, разработанное в Фермилаб и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, работает в 16 раз быстрее, чем нынешние устройства. Эти новые устройства значительно сократят время считывания, исследователи уже начали их тестирование в лаборатории.

Следующее поколение ПЗС-матриц было выбрано для использования в будущих проектах Министерства энергетики США по космологии, таких как спектроскопические эксперименты DESI-II и Spec-S5. Кроме того, NASA рассматривает возможность использования ПЗС-матриц для будущей обсерватории Habitable Worlds Observatory, которая будет помогать обнаруживать экзопланеты вокруг солнцеподобных звёзд.

«Я с нетерпением жду возможности увидеть, где могут оказаться эти детекторы. Люди повсюду используют их для удивительных вещей. Их полезность варьируется от физики элементарных частиц до космологии. Универсальная и полезная технология», — сказал Марруфо Вильяльпандо, присоединившийся к программе в 2019 году.



Подробнее на iXBT
 

Предыдущие новости

iXBT, 2024-06-25 23:29
Исследование показывает, что ветры сверхмассивных чёрных дыр могут прерывать звездообразование и даже «убивать» галактики

Квазары, одни из самых ярких объектов во Вселенной, представляют собой активные ядра галактик, питаемые сверхмассивными чёрными дырами. Эти чёрные дыры генерируют мощные струи излучения, которые отталкивают окружающий газ со скоростью около 58 миллионов километров в час. Недавно проведённое исследование учёных Университета Висконсина-Мэдисона раскрывает критическую роль,...

3Dnews.ru, 2024-06-25 22:36
Самолёты можно питать с помощью микроволнового излучения прямо в полёте, но сделать это крайне трудно

Коммерческая авиация обещает стать самым трудным направлением для декарбонизации. Ни сегодня, ни в обозримой перспективе нет источника энергии для самолётов, столь ёмкого, как ископаемое топливо. Альтернативой загрузке самолётов тоннами аккумуляторов или баками с опасным водородом могут быть беспроводные источники питания. Могут, но вряд ли ими станут — самолётам нужно...

3Dnews.ru, 2024-06-25 22:43
Игровая студия стримера Dr Disrespect разорвала с ним отношения — выяснилась причина его вечного бана на Twitch

Американская студия Midnight Society объявила о немедленном увольнении одного из своих сооснователей — речь идёт о популярном игровом стримере Гае Биме (Guy Beahm), более известном под псевдонимом Dr Disrespect. Источник изображения: Midnight...

iXBT, 2024-06-25 22:42
Lenovo заявляет о 70%-ном сокращении затрат на создание контента с помощью GenAI

Доктор Мауро Арруда (Mauro Arruda), директор Центра передового опыта Lenovo в области искусственного интеллекта, объявил, что генеративный искусственный интеллект (GenAI) значительно улучшил бизнес-процессы компании, включая 70%-ное сокращение затрат на создание контента. Выступая 25 июня на конференции Lenovo Accelerate в Лондоне, Арруда подчеркнул, как GenAI позволил...

© 2024 «PHP.RU — Сообщество PHP-Программистов»
Главная | Форум | Реклама на сайте | Контакты VIP Сувениры
Разработка компании ODware