Nuevo láser puede ayudar en la búsqueda de planetas similares a la Tierra

Datos experimentales de un peine de frecuencias de NIST en falso color para indicar el rango desde la baja potencia (rojo) a la alta potencia (azul). El peine está especialmente diseñado para la astronomía. Cada “diente” es una frecuencia precisa bien conocida, y los dientes están ampliamente separados (por 20 gigahertzios) en comparación con un peine estándar. Crédito: M. Kirchner & S. Diddams/NIST

Científicos de la Universidad de Konstanz en Alemania y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han mostrado un láser ultrarrápido que ofrece una combinación de récords de alta velocidad, pulsos cortos y alta potencia media. El mismo grupo del NIST también ha mostrado que este tipo de láser, cuando se usa como un peine de frecuencia — una técnica ultraprecisa para medir distintos colores de luz — podría aumentar en cien veces la sensibilidad de las herramientas astronómicas que buscan otros planetas similares a la Tierra.

El láser de pequeño tamaño, que se describirá el 8 de mayo en la Conferencia de Lásers y Electro-Óptica, emite 10 mil millones de pulsos por segundo, cada uno de ellos con una duración de 40 femtosegundos (mil billonésima de un segundo), con una potencia media de 650 milivatios. En comparación, el nuevo pulso láser produce pulsos 10 veces más a menudo que un peine de frecuencias estándar del NIST aunque que produce pulsos mucho más cortos que otros lásers que operan a velocidades comparables. El nuevo láser también es entre 100 y 1000 veces más potente que los lásers comunes de alta velocidad, produciendo señales más claras en los experimentos. El láser fue construido por Albrecht Bartels en el Centro de Fotónica Aplicada de la Universidad de Konstanz.

Entre sus aplicaciones, el nuevo láser puede usarse en la búsqueda de planetas que orbitan estrella lejanas. Los astrónomos buscan variaciones en el color de la luz estelar a lo largo del tiempo como pistas de la presencia de un planeta orbitando la estrella. Las variaciones se deben al pequeño temblor inducido en el movimiento de la estrella cuando el planeta orbitante tira de la misma adelante y hacia atrás, produciendo minúsculos desplazamiento en el color aparente (frecuencia) de la luz estelar. Actualmente, los instrumentos de los astrónomos están calibrados con estándares de frecuencia que están limitados en su cobertura espectral y estabilidad. Los peines de frecuencia podrían ser herramientas de calibración más precisas, ayudando a señalar variaciones incluso menores en la luz estelar provocada por diminutos planetas similares a la Tierra. Planetas tan pequeños provocarían desplazamientos de color equivalentes en el temblor de la estrella a sólo unos pocos centímetros por segundo. Los actuales instrumentos pueden detectar, como mucho, temblores de aproximadamente 1 metro por segundo.

Los peines de frecuencia estándar tienen “dientes” que están espaciados demasiado finamente para que puedan leerlos los instrumentos astronómicos. Cuando más rápido es un láser más se acerca a resolver este problema. En un artículo independiente, el grupo del NIST y el astrónomo Steve Osterman de la Universidad de Colorado en Boulder describen como haciendo rebotar la luz entre un conjunto de espejos separados una distancia concreta, se pueden eliminar bloques periódicos de dientes para crear un peine con huecos. Esto deja entre uno de cada 10 y uno de cada 20 dientes, haciendo del mismo una regla ideal para la astronomía.

Ambas aproximaciones tienen ventajas para la búsqueda astronómica de planetas y aplicaciones relacionadas. El láser de pequeño tamaño es de construcción muy simple y produce dientes del peine potentes y extremadamente definidos. Por otra parte, la aproximación de filtrado puede cubrir un rango más amplio de longitudes de onda. Cuatro o cinco cavidades de filtrado en paralelo proporcionarían un peine de alta precisión de aproximadamente 25 000 dientes espaciados igualmente que se extienden desde las longitudes de onda visibles a las cercanas al infrarrojo (400 a 1100 nanómetros), dice el físico del NIST Diddams.

Osterman dice que persigue la posibilidad de probar tal peine de frecuencia en un telescopio situado en tierra o lanzar un peine en un satélite y otra misión espacial. Otras posibles aplicaciones del nuevo láser incluyen la detección remota de gases para estudios médicos o atmosféricos, y control de precisión en tiempo real de comunicaciones ópticas de alta velocidad para proporcionar una mayor versatilidad en tiempo y datos en las transmisiones. Las aplicaciones de los peines de frecuencia a la búsqueda de planetas es de interés internacional e implica a un número de importantes instituciones como el Instituto Max-Planck para Óptica Cuántica y el Centro Harvard Smithsoniano para Astrofísica.


Autor: Laura Ost
Fecha Original: 5 de mayo de 2008
Enlace Original

Comparte:
  • Print
  • Digg
  • StumbleUpon
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Twitter
  • Google Bookmarks
  • Bitacoras.com
  • Identi.ca
  • LinkedIn
  • Meneame
  • Netvibes
  • Orkut
  • PDF
  • Reddit
  • Tumblr
  • Wikio

Like This Post? Share It

Comment (1)

  1. [...] | Ciencia kanija Articulos Relacionados¡No, no es el menor exoplaneta encontrado!Sigue la pista de nuevos planetas: [...]

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *