Израильские ученые научились повышать разрешение телескопа без увеличения его зеркала
06.06.2021 13:49Эти разработки позволят повысить качество телескопов, сэкономив средства на производстве дорогих точных зеркал большого диаметра.
Предел дифракции преодолен! Исследователи Техниона впервые увеличили разрешение телескопа, не увеличивая его зеркало.
Эти разработки израильских ученых могут значительно улучшить разрешение телескопов, экономя при этом расходы на производство дорогих и точных зеркал повышенного размера. Исследование, проведенное аспирантом Галем Гумпелем под руководством доктора Эреза Рибака с физического факультета Техниона, было опубликовано в специальном выпуске по астрофотонике научного журнала Journal of the Optical Society of America B.
Разрешение телескопа - резкость его изображения - это наименьший угол между двумя наблюдаемыми объектами, при котором их все еще можно визуально различить. Предел разрешения вызван физическим явлением, известным как дифракция: световые лучи преломляются и рассеиваются вокруг объектов на своем пути (в данном случае зеркала телескопа) когда они движутся в фокальную плоскость, где находится оптическй детектор (глаз наблюдателя или камера). Исходный угол света размывается, в результате чего наблюдаемый объект, в данном случае звезда, выглядит как нечеткое пятно. Две соседние звезды будут выглядеть как перекрывающиеся нечеткие пятна, которые мы больше не можем различить.
Есть два основных способа уменьшить дифракцию и улучшить разрешение, установленных принципом неопределенности квантовой механики. Одним из них является уменьшение длины волны, например, за счет освещения объекта синим светом вместо красного; другой - увеличение апертуры телескопа (диаметра его зеркала или собирающей линзы). Поскольку в астрономии мы наблюдаем естественный свет, на характеристики которого не можем повлиять, мы не можем уменьшить длину волны, и остается лишь увеличивать апертуру. Действительно, гигантские телескопы, построенные в последние десятилетия, обеспечивают очень высокое разрешение. В телескопах среднего размера или космических телескопах, ограниченных размерами и мощью ракеты-носителя, разрешение все еще остается серьезной проблемой.
Эксперимент Техниона был основан на усилении фотонов (световых частиц). Когда фотон, приходящий от звезды, пересекает апертуру телескопа, он достигает светового усилителя, атомной среды, которая реагирует, испуская множество дополнительных фотонов, идентичных исходному фотону как по направлению, так и по длине волны. Эти "фотоны-клоны" также подчиняются начальному дифракционному пределу, но благодаря своему количеству они позволяют лучше измерить угол, под которым оригинальный астрономический фотон пересек апертуру телескопа.
Это усовершенствование позволяет улучшить разрешение телескопа без увеличения его размера, однако до сих пор не приветствовалось, потому что одновременно со стимулированными фотонами атомы спонтанно излучают в самых разных направлениях "стихийные" фотоны, которые создают очень яркий фон и снижают искомое повышение разрешения телескопа.
В результате Гумпелю и Рибаку пришлось отдельно измерять также спонтанные фотоны. В лабораторном эксперименте они сначала блокировали «звездный» свет, измеряя только фоновое излучение,а затем измеряли как стимулированные, так и спонтанные фотоны одновременно, получая изображение искомого источника ("звезды") путем вычитания фонового излучения из комбинированной картины. Такой эксперимент проводится с белым светом впервые, поскольку большинство усилителей света (например, в лазерах) работают только на одной длине волны, а не по всему спектру.
По мнению исследователей, «одним из возможных недостатков метода является потеря чувствительности на конечных изображениях, но это приемлемая цена за столь существенно повышенное разрешение. Потерю чувствительности можно частично преодолеть за счет увеличения времени экспозиции (периода наблюдения)».
Фото: Технион
Источник: MFA
Фото: Pixabay
Читайте также:

Израильские ученые обнаружили уникальные пептиды, способные бороться с раком
В новой статье, опубликованной в Nature Communications, ученые...
Израильские ученые меняют магнитные свойства материалов
Израильские исследователи разработали новую технику управления магнитными свойствами материалов,...
Израильские ученые раскрывают секреты того, как наш мозг управляет движениями
Это открытие, недавно опубликованное в журнале Science, обещает не только изменить наше понимание...
Израильские учёные нашли механизм «ремонта» ДНК
Ученые биологического факультета Израильского технологического института (Технион) в Хайфе обнаружили новый механизм, управляющий...
Израильские ученые «вырастили» человеческое ухо
Этот прорыв поможет в борьбе с микротией - врожденным недоразвитием ушной раковины.Лента новостей:

Опубликовано имя активистки протеста, планировавшей убийство премьер-министра
БАГАЦ разрешил к публикации имя активистки протеста, планировавшей покушение...
Спикер Кнессета: Хотите признать Палестину? Признайте ее в своих странах!
"Так называемый мир, за который выступают некоторые европейские страны,...
«Кан-11»: Израиль выдвинул ХАМАСу ультиматум
Источник сообщил телеканалу "Кан-11", что Израиль планирует аннексию территорий по периметру сектора...
Нетаниягу обрушился с критикой на Стармера
"Джихадистское государство на границе с Израилем СЕГОДНЯ будет угрожать Великобритании...
Elbit заключил контракт с Германией на 260 млн долл
Elbit заключил контракт с Германией на поставку систем...
Глава МИД Германии: Процесс признания Палестины должен начаться сейчас
"Ввиду открытых угроз аннексии со стороны некоторых членов израильского правительства,...
Фотографии голодающих детей в Газе оказались фейком
Истощенный палестинский мальчик на самом деле имеет проблемы со здоровьем, возникшие до начала...
Высокопоставленные чиновники Израиля и США встретились в Вашингтоне
В Вашингтоне состоялись координационные переговоры между Израилем и США
Палестинская делегация покинула Доху, переговоры остановлены
По словам источника, в настоящий момент возобновление переговоров в ближайшее время не планируется.
Мальта объявит об официальном признании «Палестины» на Генассамблее ООН
Аналогичные шаги рассматриваются во Франции, Великобритании и других странах ЕС.
Брин покупает израильскую компанию Wiz за 32 млрд долл
Компания Alphabet, управляющая Google покупает израильский стартап Wiz, работающий в сфере...
Израильский хайтек привлёк 4 млрд долл за год
Это более чем в два раза превышает показатель предыдущего года.
Израильский туризм: теперь на подъем или дальше в пропасть?
Во время войны самый сильный экономический удар пришелся именно по туристической отрасли и в первую очередь...
Шпионский стартап, в который вложился Эхуд Барак, продан почти за миллиард
Значительная часть сделки будет оплачена наличными.
Edwards Lifescience покупает израильский медицинский стартап за 300 млн долл
Стартап разработал более безопасную микроинвазивную технологию лечения заболеваний митрального...
Израильские учёные подслушали «разговоры» растений
Это открытие позволяет предположить существование невидимой экосистемы.
Израильские физики разработали метод обнаружения темной материи с помощью ядерных часов
Почти столетие ученые безуспешно пытаются обнаружить темную материю...
Из Флориды запущен в космос израильский спутник связи «Дрор-1»
Израильский спутник связи "Дрор-1" запущен в космос с мыса Канаверал, штат Флорида (США).
Израильские ученые с помощью дронов и ИИ научились оценивать состояние культурных растений
Израильские ученые разработали систему мониторинга сельскохозяйственных...
У берегов Израиля обнаружены бактерии, устойчивые к антибиотикам
Эти микроорганизмы могут вызывать болезни как у людей, так и у морских животных, а также угрожают аквакультуре.
Эфрат Перец-Томер, старший клинический психолог южного округа «Меухедет», объясняет, как создать адаптированную к обстоятельствам рутину, которая поможет детям более спокойно пережить это сложное время.

Обновленный режим работы медучреждений больничной кассы «Меухедет»
В связи с ситуацией в сфере безопасности и в соответствии с указаниями Министерства здравоохранения, в воскресенье...
В Израиле впервые пересадили искусственное сердце
В Израиле проведена успешная операция по трансплантации искусственного сердца.
Мобильная клиника: комплексное обследование для женщин рядом с домом
Около 140 женщин прошли обследование в передвижной клинике женского здоровья «Меухедет» в Гиватайме...
Прощайте, длинные очереди: новые услуги, которые обеспечат вам качественную и быструю медицинскую помощь
Сегодня в Израиле остро ощущается нехватка врачей-специалистов. Эта ситуация знакома...
Коалиция не поддержала новоназначенного руководителя ШАБАК
"Замена человека с мировоззрением с Каплан другим человеком с похожим мировоззрением не решает проблему, а лишь увековечивает...
Израиль продал вооружений на рекордные 14,8 млрд долл
Экспорт оборонной продукции Израиля в 2024 году составил рекордные $14,8 млрд.
«Битуах Леуми» меняет схему оплаты за резервистскую службу: вы получите больше
"Битуах Леуми" изменяет систему оплаты компенсации за резервистскую...
5 ловушек в автостраховке, о которых не предупреждает реклама, — и как не попасть на тысячи шекелей, «экономя» пару сотен
Все базовые полисы автострахования...
Пошлины Трампа: последствия для Израиля
Надежда правительства Израиля на то, что отмена последних остававшихся пошлин на американскую сельхозпродукцию позволит избежать введения американских...
Израиль отменил все пошлины на импорт из США
Израиль отменил все таможенные пошлины на товары, импортируемые из США
Документальный фильм «Малахи», снятый режиссерами Идо Багатом и Ноамом Демским — жителем Гуш-Эциона, — был удостоен премии «Диамант» за лучший документальный фильм и приза за монтаж на Иерусалимском международном кинофестивале. Работа была создана при участии Кинофонда Шомрона и вскоре будет показана на телеканале «Кан 11».

Голосование зрителей на Евровидении заткнуло рот ненавистникам Израиля
Юваль Рафаэль поразила весь мир, заняв второе место на конкурсе Евровидение, который прошел в Базеле.
Празднуем День независимости в сердце страны: фестиваль в парке Нахаль Кане, Самария
В предстоящий День независимости (1 мая) Региональный совет Шомрон и Еврейский национальный фонд (ККЛ)...
Спилберг возглавил список богатейших селебрити от Forbes
Режиссер Стивен Спилберг возглавил список богатейших знаменитостей мира по версии журнала Forbes.
Если 80 лет назад действия RAF критиковать было сложно: Stukas, U-Boat и ФАУ-2 назойливо мешали заступаться за «невинных немцев», то в наши дни человеколюбие западного гуманиста прямо-таки рвётся наружу! Сегодня жалеть устроителей резни 7-го октября не только вполне себе комильфо, но даже является необходимым качеством для любого западного либерала.

Другого варианта выжить и быть сильнее у нас нет
"Ровно 7 лет назад, 19.7.2018, был...
Как решить социоэкономическую проблему харедим
"Тот, кто думает, что израильская армия станет сильнее, если в...
Печальная дата или второй день рождения для Президента Трампа?
13-го июля 2024 года, 6:10 вечера по времени НЙ. В этот момент раздались выстрелы в тогда...
Би-бип и Испанский стыд
Не так давно социалистическое испанское правительство, движимое пылом прогрессивистской нравственной доблести, с торжественным...
Маша на розовом пони
Совсем неслучайно, когда в нашем мире случаются большие потрясения, в их кровавом свете предельно ясно...
Репатриация в условиях войны: психологическая поддержка новых репатриантов
Сегодня тысячи новых репатриантов в Израиле оказались в ситуации,...
Организация «Маса» удостоена «Иерусалимской премии за вклад в единство еврейского народа»
В резиденции президента Израиля в Иерусалиме...
Празднуем Песах на иврите: что нужно знать новым репатриантам
Вы, конечно, знаете, что такое маца. А Агада? А херут? Если вы новый репатриант, вам пригодятся базовые слова и фразы на иврите, связанные с...
Как сегодня работают частные ульпаны в Израиле?
В конце 2024 года многие новые репатрианты столкнулись с проблемой: Министерство алии и интеграции временно остановило программу «Ваучер» по изучению...
Образование для детей, волонтерство для родителей: новый проект «Масы» и НААЛЕ
Организация "Маса", основанная ЕА "Сохнут" и правительством Израиля, уже 21 год содействует участию молодежи из разных стран в...
Олимпийский пиар, или «Как победить Олимпиаду»
После утверждения России, что у них украли золотую медаль по художественной гимнастике, Ядида написал сатирический...
Наши резервы
Мне совершенно не мешает ходить "оборванцем". И вот я вышел из дома в своем обычном виде по делам на угол Бегин-Каплан. В разгар...
Проверка Бузагло
"-Как дела, милые? — спросил входящий в зал человек. -Репетируем удивлённое выражение лица! — ответили многоуважаемые."