Teknologi kuantum akhirnya bisa membiarkan para astronom mengambil gambar langsung dari exoplanet seperti bumi

Sebuah tim astronom yang berbasis di AS sedang membangun jenis coronagraph baru-yang ditenagai oleh mekanika kuantum-yang dapat memungkinkan pencitraan langsung exoplanet seperti bumi yang sebelumnya dianggap terlalu pingsan atau terlalu dekat dengan bintang tuan rumah mereka untuk dideteksi. Teleskop tradisional telah maju sejak zaman Galileo, dengan instrumen seperti James Webb Area Telescope (JWST) sekarang mampu menganalisis atmosfer earth yang jauh. Tetapi bahkan perangkat ini umumnya tidak dapat menangkap gambar world dan planet yang mengorbit bintang -bintang terang di dekatnya, karena cahayanya sering tenggelam. Sekarang, terobosan bisa terlihat.

Coronagraph yang peka terhadap kuantum dapat merevolusi pencitraan exoplanet dengan presisi sub-difraksi

Sesuai space.com terbaru laporan para peneliti dari University of Arizona dan College of Maryland telah mengembangkan coronagraph “sensitif-kuantum” yang menyaring cahaya bintang sebelum mencapai detektor teleskop. Dengan mengeksploitasi perbedaan dalam mode spasial foton – bagaimana gelombang cahaya berperilaku di luar angkasa – perangkat secara fisik memisahkan cahaya earth dari silau bintang yang luar biasa. “Metode ini merutekan foton ke daerah yang berbeda bahkan sebelum mereka menekan sensing unit,” salah satu rekan penulis menjelaskan, menekankan keunggulannya terhadap pemrosesan gambar digital.

Perangkat eksperimental ini menggunakan “penyortir setting spasial”, serangkaian topeng fase optik kerajinan presisi yang mengarahkan gelombang cahaya dari exoplanet, yang memungkinkan para astronom untuk melihatnya di bawah batas difraksi. Biasanya, mencapai resolusi ini akan membutuhkan teleskop yang terlalu besar untuk kemampuan spaceflight saat ini. Tetapi rekayasa kuantum dapat mem-bypass yang perlu sama sekali, asalkan kemurnian cahaya-yang dikenal sebagai Setting Fidelity-mencapai persyaratan ketat 1 -in-a-miliar yang diperlukan untuk memblokir foton bintang sambil mempertahankan sinyal exoplanet.

Dalam tes laboratorium, para peneliti berhasil mensimulasikan sistem world bintang dan menunjukkan bahwa sistem mereka dapat menyelesaikan earth yang redup seperti bumi bahkan ketika diposisikan sepersepuluh jarak yang dapat ditangani oleh coronagraph contemporary. Pada rasio kontras bintang-ke-planet yang lebih tinggi-hingga 1 000: 1 -perangkat mempertahankan akurasi dalam beberapa poin persentase dari batas teoritis, yang menunjukkan potensinya untuk observatorium berbasis ruang.

Teknologi ini dapat menambah misi seperti Observatorium Worlds Habitable NASA yang akan datang, yang dirancang untuk mendeteksi biosignaturasi pada exoplanet. Sementara para ilmuwan mengingatkan bahwa metode ini bukan solusi mandiri, mereka percaya itu dapat secara dramatis memperluas toolkit untuk penemuan planet. Temuan itu diterbitkan pada 22 April di Optica.