“暗黑”相機可直接為系外行星拍照

據美國太空網近日報道，美國科學家開發出一款名為“暗黑”（DARKNESS）（暗斑近紅外能量分辨超導分光光度計）的相機。他們表示，這是迄今最先進的相機，其依靠極靈敏的超導探測器收集來自遙遠世界的光線，可直接對附近恒星周圍的行星成像，在尋找另一個地球的偉大征程中“大展拳腳”。

相機研發團隊負責人、加州大學圣巴巴拉分校物理學家本·馬金稱，目前的光學和近紅外望遠鏡上使用的是配備半導體探測器的相機，但半導體探測器有局限性，很難對光度微弱的物體——例如遙遠的恒星及其附近行星成像，他希望基于超導探測器的“暗黑”相機可解決這一問題。

馬金解釋說：“當一個能量超過1電子伏特的光子擊中一個半導體探測器時，它會釋放出一個電子；而在超導探測器中，可釋放大約5000或10000個電子。由于可供測量的電子更多，超導探測器可完成半導體探測器無法做到的事情。”“暗黑”相機的新法寶——微波動能電感探測器（MKIDs）可在只比絕對零度高一點的極低溫度下工作。由鉑硅化物制成的超導體類似電感器（將能量存儲于磁場中的電子部件），它與電容器（以電場形式存儲能量）結合，形成一個振蕩器（能探測處于一定頻率的信號的電路）。當光子撞擊超導體時，它會改變振蕩器的共振頻率，測量這種轉變，就可以確定光子何時到來以及它的能量。

由于擁有這種靈敏度，1萬像素的“暗黑”相機可通過探測附近恒星周圍行星反射的光線，對行星直接成像。

迄今為止，這款相機已在5米口徑的海爾（Hale）望遠鏡上進行了四輪測試，研究人員計劃今年年末在夏威夷一個8米口徑望遠鏡上部署一款2萬像素的相機。馬金說：“我們希望8米口徑望遠鏡與強大的自適應光學系統結合，能搜尋到更多行星，并首次在反射光線中看到行星。”

他也希望這一技術未來可用于30米口徑望遠鏡上，讀取附近恒星周圍系外行星的反射光譜，并在這些天體的大氣中尋找生命的蛛絲馬跡。（記者劉霞）