Någonstans i universums vida finns troligen en annan beboelig planet. Och det är kanske inte så långt - astronomiskt sett - från vårt eget solsystem.

Att skilja planetens ljus från sin stjärna, dock, kan vara problematisk. Men ett internationellt team under ledning av UC Santa Barbara -fysikern Benjamin Mazin har utvecklat ett nytt instrument för att upptäcka planeter runt de närmaste stjärnorna. Det är världens största och mest avancerade supraledande kamera. Teamets arbete visas i journalen Publikationer av Astronomical Society of the Pacific .

Gruppen, som inkluderar Dimitri Mawet från California Institute of Technology och Eugene Serabyn från Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, skapade en enhet med namnet DARKNESS (DARK-speckle Near-infrared Energy-resolved Superconducting Spectrophotometer), de första 10, 000 pixlar integrerad fältspektrograf utformad för att övervinna begränsningarna för traditionella halvledardetektorer. Det använder mikrovågs kinetiska induktansdetektorer som, i kombination med ett stort teleskop och ett adaptivt optiksystem, möjliggöra direkt avbildning av planeter runt närliggande stjärnor.

"Att ta en bild av en exoplanet är extremt utmanande eftersom stjärnan är mycket ljusare än planeten, och planeten är mycket nära stjärnan, sa Mazin, som innehar Worster -stolen i experimentell fysik vid UCSB.

Finansierat av National Science Foundation, DARKNESS är ett försök att övervinna några av de tekniska hindren för att upptäcka planeter. Det kan ta motsvarande tusentals bilder per sekund utan läsbrus eller mörk ström, som är bland de främsta felkällorna i andra instrument. Den har också förmågan att bestämma våglängden och ankomsttiden för varje foton. Denna tidsdomäninformation är viktig för att skilja en planet från spritt eller brytat ljus som kallas fläckar.

"Denna teknik kommer att sänka kontrastgolvet så att vi kan upptäcka svagare planeter, "Förklarade Mazin." Vi hoppas närma oss gränsen för fotonbrus, vilket ger oss kontrastförhållanden nära 10 ^-8 , så att vi kan se planeter 100 miljoner gånger svagare än stjärnan. Vid dessa kontrastnivåer, vi kan se några planeter i reflekterat ljus, som öppnar upp en helt ny domän av planeter att utforska. Det riktigt spännande är att det här är en teknik sökare för nästa generation av teleskop. "

Designad för 200-tums Hale-teleskopet vid Palomar-observatoriet nära San Diego, Kalifornien, DARKNESS fungerar både som vetenskapskameran och som en fokalplanvågsensor, snabbt mäta ljuset och sedan skicka en signal tillbaka till en gummispegel som kan forma till en ny form 2, 000 gånger i sekunden. Denna process rensar upp den atmosfäriska förvrängning som får stjärnor att blinka genom att undertrycka stjärnljuset och möjliggöra högre kontrastförhållanden mellan stjärnan och planeten.

Under det senaste ett och ett halvt året har teamet har anställt DARKNESS på fyra körningar på Palomar för att lösa buggar. Forskarna kommer tillbaka i maj för att ta mer data om vissa planeter och för att demonstrera deras framsteg när det gäller att förbättra kontrastförhållandet.

"Vår förhoppning är att vi en dag kommer att kunna bygga ett instrument för trettio meter teleskopet som planeras för Mauna Kea på ön Hawaii eller La Palma, "Sa Mazin." Med det, vi kommer att kunna ta bilder av planeter i de beboeliga zonerna i närliggande lågmassastjärnor och leta efter liv i deras atmosfär. Det är det långsiktiga målet och det här är ett viktigt steg mot det. "