За темной материей будут наблюдать сверххолодными камерами

Ученые из лаборатории Ферми приступили к работе над камерой телескопа, предназначенного для поиска следов темной энергии. Детекторы, установленные на этом планируемом телескопе, будут работать на иных физических принципах, чем традиционные CCD. О работе ученых можно прочитать на сайте лаборатории.

Новая камера будет построена на базе нового типа чувствительных элементов, микроволновых детекторов кинетической индуктивности (MKID). Попадание в них фотона разрушает куперовские пары в сверхпроводящем материале сенсора. В отличие от CCD-сенсоров, работа которых требует наличия призмы или светофильтров, в MKID-детекторах энергия фотона измеряется напрямую, что делает их гораздо чувствительнее и дает больше информации о спектре излучения.

Кроме того, MKID-детекторы работают значительно быстрее CCD-сенсоров, что позволяет избежать смазывания изображения. Это особенно важно, когда особенно когда речь идет об адаптивной оптике в телескопах — то есть когда зеркало телескопа постоянно двигается таким образом, чтобы компенсировать искажения в атмосфере.

MKID-детекторы были придуманы в Калифорнийском институте в 2003 году. С тех пор ученые из нескольких исследовательских центров пытаются создать на их основе «идеальные» камеры для телескопов. С точки зрения астрономических наблюдений, MKID-детекторы обладают только одним существенным недостатком — они требуют очень глубокого охлаждения, не выше 0,3 кельвина.

По словам сотрудников лаборатории Ферми, работа над камерой займет несколько лет. Планируется, что телескоп, построенный на ее основе, заменит телескоп эксперимента DES (The Dark Energy Survey), который начал работу в Чили в 2013 году. Этот телескоп построен на традиционной технологии CCD, его разрешение составляет 570 мегапикселей. Телескоп наблюдает за участком неба в 5 тысяч квадратных градусов и «ищет» следы гравитационного линзирования и динамикой расширения Вселенной.