La astronomía tiene un punto ciego en la región del infrarrojo lejano en comparación con la mayoría de las otras longitudes de onda. El telescopio espacial de infrarrojo lejano solo puede utilizar toda su sensibilidad con un espejo enfriado activamente a temperaturas inferiores a 4 K (-269 °C). Tal telescopio aún no existe, razón por la cual ha habido poca inversión global en el desarrollo de los detectores correspondientes.

En 2004, SRON decidió romper este ciclo e invertir en el desarrollo de detectores de inducción cinética (KID). Ahora, los investigadores de SRON y TU Delft han logrado la mayor sensibilidad posible, comparable a sentir el calor de una vela en la luna desde la Tierra. Mostrar sus estudios en Astronomía y astrofísica El seis de septiembre.

En los últimos años, echamos a perder las imágenes más bellas de rayos X, infrarrojos, radiotelescopios y luz visible. Por nombrar algunos: la imagen del agujero negro en M87, el campo profundo profundo del Hubble o la imagen infantil de un sistema planetario. Pero en una sola región de longitud de onda, la astronomía es relativamente ciega: el infrarrojo lejano, especialmente en longitudes de onda entre 300 micrómetros y 10 micrómetros.

La mayor parte de esta radiación es bloqueada por la atmósfera terrestre. telescopios terrestres, mientras que los telescopios espaciales a menudo tienen una temperatura tal que los detectores de infrarrojo lejano que emiten se ciegan. Con tanto ruido, hay pocos incentivos para asignar grandes sumas de dinero al desarrollo de detectores infrarrojos lejanos más sensibles. Y sin detectores sensibles instalados, los gobiernos no invertirán dinero en telescopios superenfriados silenciosos.

descubrimiento

A principios de este siglo, SRON decidió romper con el patrón e invertir en el desarrollo de detectores de inducción cinética (KID). Esta decisión ahora está dando sus frutos. Junto con TU Delft, los investigadores de SRON casi han perfeccionado la tecnología haciéndola lo suficientemente sensible para ver la radiación de fondo permanente del universo.

“Incluso una mayor sensibilidad no tendrá ningún beneficio”, dice Jochem Baselmans (SRON/TU Delft). “Porque siempre estará limitado por el ruido de radiación de fondo del universo. Por eso, nuestra tecnología proporciona a los constructores de telescopios como la NASA y la Agencia Espacial Europea detectores de infrarrojo lejano lo más sensibles posible. Ya hemos visto dos propuestas enviadas a la NASA para sobreenfriar el telescopio. Estos son mucho más caros. Es un telescopio relativamente cálido, pero nuestros KID hacen que valga la pena”.

brecha de terahercios

Los KID ayudan a la astronomía a cerrar la brecha de los terahercios, llamada así por la frecuencia de la luz del infrarrojo lejano. Los astrónomos ahora están perdiendo de vista la luz producida por las estrellas en el distante universo naciente, dejando un vacío en nuestro conocimiento de la evolución estelar. Además, la brecha de terahercios es una oportunidad única para que los astrónomos aventureros se sumerjan en lo desconocido.

“No sabes lo que no sabes. El Campo Profundo del Hubble se creó al apuntar el telescopio Hubble a un pedazo de cielo muy negro que no parecía contener nada. Luego, aparecieron miles de galaxias, de un área más pequeña que el uno por ciento de la totalidad. “Luna”, dice Baselmans.

La sensibilidad que los investigadores lograron con KID se puede describir mejor con una vela hipotética en la luna. Imagina que estás parado en el suelo, o flotando justo por encima de la atmósfera, y levanta la mano para sentir el calor de la vela. ¿Suena como un ejercicio inútil? No para NIÑO. Es incluso diez veces más sensible. Con tiempo de integración en segundos, KID puede detectar menos de 3*10^-20 vatios.