Revolucija u potrazi za tamnom materijom: Kineski čip otvara novu eru istraživanja

Kineski naučnici sa Univerziteta Tsinghua razvili su spektroskopski čip pod nazivom RAFAEL, koji će unaprediti načine istraživanja kosmosa. Ovaj uređaj, poznat i pod imenom „Yuheng“ – po petoj zvezdi Velikog voza u drevnoj kineskoj astronomiji – simbolizuje preciznost i balans u posmatranju nebeskih tela. Tradicionalni spektroskopi često su morali da prave kompromis između spektralne rezolucije i efikasnosti posmatranja, ali RAFAEL nudi visok nivo oba parametra istovremeno, prenosi China Daily.

RAFAEL koristi integrisanu i rekonfigurabilnu litijum-niobat fotoniku, tehnologiju koja omogućava da svaki piksel čipa prikuplja potpune spektroskopske podatke uz izuzetno visoku optičku propustljivost.

Preporučujemo

Rezultat je spektroskopija sa prostorom rezolucije od 10 megapiksela i spektroskopskom preciznošću od 0,05 nanometara u opsegu od vidljive do bliskog infracrvenog svetla. Tokom demonstracija, čip je u jednom snimku uspeo da obuhvati spektre 5.600 zvezda, što je više od stostruko poboljšanje u odnosu na trenutne svetske astronomske spektrometre.

Pored primene u astronomiji, RAFAEL bi mogao značajno unaprediti istraživanja u materijalnim naukama, fizici čvrstih tela i drugim oblastima koje zahtevaju preciznu analizu svetlosti. Njegova kompaktna veličina i visoka efikasnost omogućavaju praktičnu upotrebu u laboratorijama, kao i u teleskopima koji posmatraju udaljene galaksije, crne rupe ili potencijalne tragove tamne materije.

Profesor Fang Lu sa Univerziteta Tsinghua, koji je jedan od korespondentnih autora istraživanja, ističe da RAFAEL predstavlja prvi korak ka uspostavljanju novog standarda u astronomskim posmatranjima, koji kombinuje brzinu, preciznost i svestranost.

- Ovaj čip može omogućiti naučnicima da prate spektre velikog broja zvezda istovremeno, što značajno ubrzava prikupljanje podataka i otvara vrata za nova otkrića - rekao je profesor Lu.

U poređenju sa konvencionalnim spektroskopima, RAFAEL ne samo da povećava količinu podataka, već i smanjuje vreme potrebno za njihovu obradu. To znači da astronomi mogu preciznije pratiti dinamičke procese u svemiru, od promena u zvezdama do kretanja galaksija i ponašanja crnih rupa. Tehnološki, ovo je izuzetno složena kombinacija fotonike, nanofabrikacije (proizvodnje struktura i uređaja na nanoskopskom nivou) i optičkih algoritama, što omogućava uređaju da bude i kompaktan i izuzetno moćan.

Ovaj čip takođe otvara put razvoju novih instrumenata za proučavanje univerzuma, uključujući teleskope sa većim brojem paralelnih posmatranja, ali i instrumente za laboratorijsku spektroskopiju, gde se precizna analiza svetlosti koristi za proučavanje materijala i hemijskih reakcija. Njegov potencijal se proteže od astrofizike do praktične nauke o materijalima, čineći ga jednim od najznačajnijih tehnoloških dostignuća u oblasti fotonike u poslednjoj deceniji.

RAFAEL nije samo korak napred u tehnologiji spektroskopije; to je potencijalni revolucioni uređaj koji može promeniti način na koji razumemo univerzum. Njegova sposobnost da u jednom snimku prikupi spektre hiljada zvezda predstavlja ogroman skok u efikasnosti i preciznosti, otvarajući nove horizonte za astronomiju, fiziku i materijalne nauke.

(Telegraf Nauka / China Daily)