Израильские ученые научились повышать разрешение телескопа без увеличения его зеркала

06.06.2021 13:49

Эти 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

Отправьте эту страницу друзьям!

Оставьте свой комментарий!

Читайте также:

Наука и технологии
12.10.2022

Израильские ученые меняют магнитные свойства материалов

Израильские исследователи разработали новую технику управления магнитными свойствами материалов,...
Наука и технологии
24.07.2022

Израильские ученые раскрывают секреты того, как наш мозг управляет движениями

Это открытие, недавно опубликованное в журнале Science, обещает не только изменить наше понимание...
Наука и технологии
29.05.2022

Израильские учёные нашли механизм «ремонта» ДНК

Ученые биологического факультета Израильского технологического института (Технион) в Хайфе обнаружили новый механизм, управляющий...
Наука и технологии
12.12.2021

Израильские ученые «вырастили» человеческое ухо

Этот прорыв поможет в борьбе с микротией - врожденным недоразвитием ушной раковины.

Лента новостей:

Израиль
Израиль
2.07.2025

На севере сектора Газы погиб сержант Янив Михалович

В ходе боевых действий на севере сектора Газы погиб сержант Янив Михалович.
Израиль
2.07.2025

«Колесницы Гидеона» сменил «Восстающий лев»: ЦАХАЛ начал новый этап войны в Газе

Операция "Колесницы Гидеона" завершена и силы ЦАХАЛа переходят к новому этапу войны в секторе...
Израиль
2.07.2025

Израиль согласился на предложение Катара по сделке: подробности

Израиль принял предложение по соглашению о временном прекращении огня, которое было представлено Катаром.
Израиль
2.07.2025

Как Израиль уничтожил финансовую сеть «оси сопротивления»

По мнению экспертов, этот удар оказался не менее эффективным, чем военные операции.
В мире
В мире
3.07.2025

СМИ: Эр-Рияд отражал иранские атаки на Израиль

Саудовская Аравия приняла участие в перехвате иранских ракет и БПЛА, запущенных в направлении...
В мире
3.07.2025

Саудовский отчет оценивает потери «Хизбаллы» в 6000 человек

Также в докладе говорится, что около 2000 человек дезертировали после...
В мире
2.07.2025

Галь Гадот получила травму на съёмках в Лондоне

Израильская актриса Галь Гадот получила травму во время съемок фильма в Лондоне....
В мире
2.07.2025

Президент Ирана утвердил разрыв связей с МАГАТЭ

Согласно новому закону, въезд в страну сотрудников МАГАТЭ запрещен.
Бизнес
Бизнес
18.03.2025

Брин покупает израильскую компанию Wiz за 32 млрд долл

Компания Alphabet, управляющая Google покупает израильский стартап Wiz, работающий в сфере...
Бизнес
9.01.2025

Израильский хайтек привлёк 4 млрд долл за год

Это более чем в два раза превышает показатель предыдущего года.
Бизнес
24.12.2024

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...
Бизнес
17.07.2024

Edwards Lifescience покупает израильский медицинский стартап за 300 млн долл

Стартап разработал более безопасную микроинвазивную технологию лечения заболеваний митрального...
Наука и технологии
Наука и технологии
29.04.2025

Израильские ученые научили ИИ читать электрокардиограммы и разъяснять диагноз

Ученые Хайфского Техниона научили ИИ читать электрокардиограммы и разъяснять диагноз врачу.
Медицина
Медицина
15.06.2025

Обновленный режим работы медучреждений больничной кассы «Меухедет»

В связи с ситуацией в сфере безопасности и в соответствии с указаниями Министерства здравоохранения, в воскресенье...
Медицина
29.05.2025

В Израиле впервые пересадили искусственное сердце

В Израиле проведена успешная операция по трансплантации искусственного сердца.
Медицина
29.04.2025

Мобильная клиника: комплексное обследование для женщин рядом с домом

Около 140 женщин прошли обследование в передвижной клинике женского здоровья «Меухедет» в Гиватайме...
Медицина
31.03.2025

Коалиция не поддержала новоназначенного руководителя ШАБАК

"Замена человека с мировоззрением с Каплан другим человеком с похожим мировоззрением не решает проблему, а лишь увековечивает...
Деньги
Деньги
5.06.2025

Израиль продал вооружений на рекордные 14,8 млрд долл

Экспорт оборонной продукции Израиля в 2024 году составил рекордные $14,8 млрд.
Деньги
3.04.2025

Пошлины Трампа: последствия для Израиля

Надежда правительства Израиля на то, что отмена последних остававшихся пошлин на американскую сельхозпродукцию позволит избежать введения американских...
Деньги
1.04.2025

Израиль отменил все пошлины на импорт из США

Израиль отменил все таможенные пошлины на товары, импортируемые из США
Культура
Культура
27.04.2025

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)...
Культура
9.04.2025

Спилберг возглавил список богатейших селебрити от Forbes

Режиссер Стивен Спилберг возглавил список богатейших знаменитостей мира по версии журнала Forbes.
Культура
19.03.2025

На Аллее славы Голливуда появилась звезда Галь Гадот

Израильская актриса Галь Гадот стала обладательницей именной звезды на Аллее славы в Голливуде.
Публицистика
Публицистика
15.06.2025
 Авраам Шмулевич

Иранский фейк: «Парния Аббаси»

Сейчас в интернете разгоняется информация о молодой иранской поэтессе...
Публицистика
15.06.2025
 Арик Эльман

Необходимо довести аятолл до отчаяния

"Перед лицом такого звериного, низкого коварства мы не имеем права...
Публицистика
14.06.2025
 Сурен Карапетов

Пару слов о «компетентности» российских, турецких и прочих «военспецов»

"Комментируя операцию Израиля против ядерной программы Ирана, пикейные жилеты...
Публицистика
13.06.2025
 Аркадий Красильщиков

Цель Ирана — не Израиль

Ирану сегодня мешают Израиль и евреи точно так же, как мешал народ Торы Гитлеру и нацистам в прошлом веке.
Публицистика
13.06.2025
 Алекс Тарн

Иран перестанет быть нашей проблемой лишь после смены режима

Сейчас главное - не захлебнуться слюной. Эта опасность реальней, чем иранские ракеты. Надо бы повременить...
Репатриация
Репатриация
30.03.2025

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...
Репатриация
30.12.2024

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...
Репатриация
4.09.2024

Новым гендиректором организации «Маса» стал Меир Хольц

Генеральным директором программы «Маса» назначен г-н Меир Хольц. Хольц, до недавнего времени, занимал должность гендиректора организации...
Юмор
Юмор
9.08.2021

Олимпийский пиар, или «Как победить Олимпиаду»‎

После утверждения России, что у них украли золотую медаль по художественной гимнастике, Ядида написал сатирический...
Юмор
30.01.2021
 Борис Прусский

Лимерика

Израильский певец и музыкант Борис Прусский посвятил шуточное стихотворение инаугурации...
Юмор
16.07.2020

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...
Юмор
27.05.2020

Проверка Бузагло

"-Как дела, милые? — спросил входящий в зал человек. -Репетируем удивлённое выражение лица! — ответили многоуважаемые."
Юмор
16.05.2020

Ограбление

Охана, владелец фирмы "Мойдодыр", совсем было собирался закрыть свой магазин, когда в помещение внезапно ворвался подозрительный тип с закрытым...