Scienziati SLAC sviluppano una fotocamera che rileva la luce più debole nel cielo

telecamera ad alta energia slacs nella modifica del modulo di controllo dello sviluppo
Uno dei moduli fotomoltiplicatori CHEC attualmente in fase di test. Credito: Fabricio Sousa/SLAC

Gli scienziati del Laboratorio Nazionale Acceleratore SLAC, a Menlo Park, in California, stanno attualmente costruendo e testando componenti unici progettati per raccogliere le più piccole tracce di luce nel cielo. Il risultato finale di questa vasta ricerca sarà una fotocamera innovativa destinata a integrare un telescopio in grado di misurare raggi gamma ad ampio raggio.

Il CTA sarà in grado di rilevare la radiazione elettromagnetica ad altissima energia, nota anche come raggi gamma. Questa radiazione è così potente che si rompe in piccole particelle sulla nostra atmosfera più velocemente della velocità luce, che richiede lo sviluppo di un tipo specializzato di fotocamera chiamata fotocamera compatta ad alta energia (VERIFICA); le attuali telecamere basate su CCD negli osservatori non sono abbastanza veloci da nessuna parte. Il CHEC sarebbe più potente del telescopio spaziale a raggi gamma Fermi attualmente in orbita e consentirebbe agli scienziati di catturare i lampi di luce più deboli e veloci nel cielo notturno. Poiché la luce è uno degli strumenti utilizzati dagli scienziati per cercare oggetti lontani nello spazio, lo sviluppo del CHEC potrebbe aiutare nell’esplorazione spaziale.

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Secondo SLAC, la fotocamera CHEC sarà composta da diversi componenti elettronici tra cui fotomoltiplicatori, minuscoli moduli in grado di raccogliere e amplificare singole particelle di luce. Un altro componente è il chip TARGET, creato dagli sforzi congiunti dei ricercatori dell'Università delle Hawaii e dello SLAC. Il chip TARGET è un chip a circuito integrale in grado di leggere 16 pixel di segnali fotomoltiplicatori fino a un miliardo di volte al secondo.

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Luigi Tibaldo, un ricercatore che lavora al progetto CHEC, ha affermato che il prototipo della fotocamera utilizzerà 32 diversi moduli con fotomoltiplicatori a 64 bit oltre a quattro chip TARGET. I ricercatori dell’Università delle Hawaii stanno attualmente lavorando a fianco di un’azienda di elettronica giapponese Hamamatsu Photonics nel tentativo di produrre in serie i moduli necessari per la nuova fotocamera e schiera di telescopi.

I 32 moduli fotomoltiplicatori che compongono la fotocamera.
I 32 moduli fotomoltiplicatori che compongono la fotocamera.

SLAC cerca di installare il primo CHEC in un prototipo di telescopio che verrà utilizzato nel Cherenkov Telescope Array (CTA), un telescopio aperto a terra osservatorio ancora in fase di sviluppo da parte di un consorzio di oltre mille membri provenienti da paesi come Giappone, Germania, India, Stati Uniti e altri. L'osservatorio sarà in realtà composto da due array separati, uno nell'emisfero settentrionale e l'altro nell'emisfero meridionale. Ci saranno un totale di più di 100 telescopi di tre diverse dimensioni.

I ricercatori continueranno a testare i moduli per tutto il mese di aprile prima di installarli nell'assemblaggio finale della telecamera CHEC. I telescopi CTA sono attualmente in fase di sviluppo.

(attraverso Phys.org)

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