space.comの報道によると、DARKNESS（ダークスペックル近赤外エネルギー分解超電導分光計）と名付けられたこのカメラは、非常に高感度の超電導検出器を使用して望遠鏡を通して遠くの惑星からの光を捕らえます。このようなセンサーはこれまでのところ、サブミリ波範囲で、および宇宙背景放射の測定にのみ使用されてきました。
新しい光センサー
この新しいアプローチにより、今日の望遠鏡カメラのすべての半導体センサーに共通するいくつかの制限を回避できます。 「1電子ボルトを超えるエネルギーを持つ単一の光子が半導体センサーに衝突すると、電子が放出されます。超伝導体センサーでは、同一の光子が 5,000 ～ 10,000 個の電子を放出します。これにより、より多くの電子を測定し、半導体では不可能なことが可能になります」と開発チームを率いるベン・マジン氏は述べています。
新しい光センサーはMKID（マイクロ波運動インダクタンス検出器）と呼ばれ、絶対零度より約10分の1℃高い極低温でのみ機能します。これらはプラチナシリサイドで作られており、コンデンサに接続されて発振器を形成します。光子が超伝導体に衝突すると、発振器の共振周波数がシフトします。 「私たちはこの変化を測定し、それを利用して、光子がいつ到着するか、そしてそのエネルギーが何であるかを決定することができます」とマジン氏は言います。このシステムは非常に感度が高く、近くの恒星を周回する惑星からの反射光を捉えることができるはずです。
中断に対する補償
現在のセンサーは 10,000 ピクセルなので、解像度は比較的低くなります。これまで、系外惑星を直接検出することはできませんでした。現在のアプローチは、通過する惑星による星の減光、または周回惑星によって引き起こされる星の最小のぐらつきを利用しています。一方、DARKNESS は、惑星と星を直接撮影することを目的としています。 「地球からの光のスペクトルを分析することもできますが、それは技術的に非常に複雑です」とマジン氏は言います。
このカメラは、サンディエゴのパロマー天文台にあるヘイル 5 メートル望遠鏡で最初の 4 回のテスト実行を完了しました。大きな問題は、星の瞬きにも関与している地球の大気です。 「私たちは非常に明るい光源の近くで小さな光点を見つけようとしています。雰囲気はそれをすべてウィッシュでウォッシュなドロドロに変えます。私たちは補償光学を使用して干渉を補正します」とマジン氏は言います。数か月以内に、20,000 ピクセルの DARKNESS の改良版がハワイの 8 メートル望遠鏡でテストされる予定です。
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「鏡が大きくなると、より多くのものが見えるようになります。そこで初めて系外惑星が見られることを願っています」とマジン氏は言う。将来的には、このカメラの開発者は、この技術が30メートルの望遠鏡でも使用されることを期待しています。これにより、近くの系外惑星のスペクトルを分析できるようになり、地球外生命体の証拠も明らかになる可能性がある。