Närbild av en Schottky-diod, visar luftbryggan som förbinder anoden. Kredit:NASA
Frågor om hur och när stjärnor bildas fortsätter att dra till sig mänsklig nyfikenhet. Stjärnbildning styrs av gravitation och värme. Tyngdkraften får molekylära moln att kollapsa och så småningom bilda stjärnor och planetsystem, men för att slutföra processen, värme måste kontinuerligt avlägsnas från molnet. Därav, joniserat kol och neutralt syre – de två huvudsakliga kylmedierna i det interstellära mediet (ISM) – är de bästa indikatorerna på stjärnbildande regioner. Ny teknik utvecklas som gör det möjligt för rymdburna teleskop att göra högupplösta flerpixelkartor över universum, som kommer att hjälpa forskare att förstå varför stjärn- och planetbildning är vanlig i vissa delar av universum, medan andra regioner är vilande.
Tekniken använder toppmoderna Schottky-dioder som gör det möjligt för ett rymdteleskop att observera och kartlägga djupa rymdområden. Schottky-dioderna arbetar vid de frekvenser som krävs för att detektera joniserat kol och neutralt syre—1,9 respektive 2,06 THz. Den minsta egenskapen hos dessa dioder är mindre än en mikron (ett människohår är vanligtvis 50 mikron i diameter).
Hittills, endast en enpixelmottagare har flugit i rymden. Multipixeltekniken som NASA utvecklar gör att tiotals och hundratals av dessa Schottky-dioder kan förpackas i metallhöljen, vilket gör det möjligt för forskare att kartlägga stora områden på himlen samtidigt. 2016, NASA-forskare visade den första 16-pixelkameran som fungerade vid 1,9 THz. För att implementera multi-pixel THz-kameror, utvecklingsteamet undersökte ett koncept för att förpacka dioderna i mycket exakt bearbetade tunna metallplåtar som sedan staplas. För att skapa en källa med 16 pixlar, fem metallplattor – var och en cirka 5 mm tjock – måste bearbetas mycket exakt för att erhålla inriktningstoleranser bättre än 10 mikron.
Denna 16-pixelmodul är gjord med 5 metallplattor som är exakt bearbetade för att uppnå riktningstolerans bättre än 10 mikron. Kredit:NASA
Denna multi-pixel långt infraröd teknik kommer att göra det möjligt för NASA rymdteleskop att ta "bilder" av universum som gör det möjligt för forskare att bättre förstå de kemiska och fysiska processerna som är involverade i födelsen av nya stjärnor.
Nu när den första 16-pixelkameran har visats, NASA-teamet arbetar med att öka känsligheten och antalet pixlar så att tekniken kan användas på framtida NASA-rymduppdrag.
