.Superhot blob of gas discovered orbiting Milky Way's black hole at 'mind-blowing' velocity
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.Superhot blob of gas discovered orbiting Milky Way's black hole at 'mind-blowing' velocity
'놀라운' 속도로 은하수 블랙홀 주위를 도는 초고온 가스 덩어리 발견
해리 베이커 출판약 7시간 전 기괴한 덩어리는 빛의 30%의 속도로 이동하고 있었습니다.
EHT(Event Horizon Telescope) 공동 작업으로 포착한 초대질량 블랙홀의 첫 번째 이미지 위에 새로 발견된 궁수자리 A* 주변의 빠른 핫스팟의 궤도. EHT(Event Horizon Telescope) 공동 작업으로 포착한 초대질량 블랙홀의 첫 번째 이미지 위에 새로 발견된 궁수자리 A* 주변의 빠른 핫스팟의 궤도.(이미지 크레디트: EHT Collaboration, ESO/L. Calçada (Acknowledgement: M. Wielgus))
천문학자들은 우리 은하 의 중심부에 있는 초대형 블랙홀 주위에서 엄청난 속도로 윙윙거리는 뜨거운 가스 덩어리를 감지했습니다. 거대한 시공간 찢김을 둘러싼 강력한 자기장이 기괴한 기체 구상체를 과충전시켜 빛의 속도로 최대 30%까지 가속시킨다는 새로운 연구 결과가 나왔습니다. 궁수자리 A*로 알려진 은하수 의 중심에 있는 초대질량 블랙홀 은 태양 보다 약 400만 배 더 무겁고 약 4 천만 마일(6천만 킬로미터)에 걸쳐 뻗어 있습니다. 일반적으로 그러한 거대한 블랙홀에 너무 가까이 접근하는 것은 압도적인 중력 에 의해 사건 지평선 너머로 끌려 갑니다. 그러나 새로 발견된 가스 덩어리 또는 핫스팟은 너무 빠르게 움직이고 있어 거대한 우주 공허 주위에 안정적인 궤도를 형성한 것처럼 보입니다.
궁수자리 A* 주위의 기체 덩어리의 궤도는 크기가 태양 주위의 수성 의 궤도와 동일 합니다. 그러나 타오르는 덩어리는 70분마다 블랙홀 주위를 완전히 회전합니다. 수성이 같은 거리를 여행하는 데 88일이 걸리는 것과 비교하면 연구자들은 천문학 및 천체 물리학 저널에 9월 22일 온라인에 게재된 새로운 논문에서 밝혔습니다.(새 탭에서 열립니다). 스폰서 링크 2022년 가장 현실감 넘치는 PC 게임 레이드 섀도우 레전드 독일 막스플랑크 전파천문연구소(Max Planck Institute for Radio Astronomy)의 천문학자인 마시에크 비엘구스(Maciek Wielgus)는 "이것은 빛의 속도의 약 30%라는 놀라운 속도를 필요로 한다" 고 말했다.(새 탭에서 열립니다). 이는 약 2억 120만 mph(3억 2380만 km/h) 또는 지구 가 태양 주위를 도는 것보다 약 3000배 빠른 속도입니다.
연구원들은 2017년 칠레에서 Atacama Large Millimeter/submillimeter Array(ALMA) 망원경을 사용하여 궤도를 도는 얼룩을 처음 발견했습니다. 66개의 안테나로 구성된 ALMA 망원경은 EHT(Event Horizon Telescope) 네트워크를 구성하는 8개의 망원경 중 하나로 올해 5월 궁수자리 A*의 첫 번째 직접 이미지 를 제작했다. 연구원들은 블랙홀 주변 공간에서 오는 비정상적인 X선 플레어 를 감지했을 때 EHT 프로젝트를 위해 궁수자리 A*에 초점을 맞추기 위해 ALMA를 보정했습니다 .
적외선 과 라디오 에서도 볼 수 있는 플레어 의 전자기 복사 는 고도로 극성화되었거나 뒤틀렸으며 물체가 속도에 수직인 가속도를 받는 싱크로트론 가속도의 징후를 보였습니다. 이러한 유형의 가속은 인공 입자 가속기 가 전자 를 과충전 하는 방식과 같이 강한 자기장 에 의해 하전된 입자가 앞으로 추진될 때 발생합니다.(새 탭에서 열립니다). 이러한 유형의 가속도에 대한 유일한 설명은 플레어가 블랙홀의 자기적으로 구속된 원반(물질을 당기는 중력의 균형을 잡아주는 강한 자기장에 의해 제자리에 유지되고 있는 블랙홀을 둘러싼 물질의 고리)에서 발생했다는 것입니다. 우주의 허공 속으로. 따라서 연구원들은 플레어의 유일한 가능한 기원은 이 디스크 안에 갇혀 있는 과충전 가스 덩어리라고 추론했습니다. 성명서에 따르면 다른 연구 그룹은 다른 블랙홀을 빠르게 공전하는 핫스팟에서 유사한 신호를 감지했습니다. 그러나 열점에서 방출되는 플레어가 적외선과 X선뿐만 아니라 라디오에서도 관측된 것은 이번이 처음이라고 연구진은 논문에 썼다.
칠레의 ALMA 망원경에서 본 우리은하의 궁수자리 A*의 위치. 칠레의 ALMA 망원경에서 본 우리은하의 궁수자리 A*의 위치.(이미지 크레디트: ESO/EHT 협업)
성명서에 따르면 연구원들은 그들이 감지한 전파가 핫스팟이 느려지고 에너지가 일부 손실되고 있음을 의미할 수 있다고 생각합니다. 이것은 잠재적으로 가스 덩어리가 블랙홀의 중력이 그것을 둘러싼 자기 차폐를 극복하고 마침내 가스를 무한한 구렁으로 끌어들일 만큼 충분히 느려질 것이라는 신호일 수 있습니다. 연구원들은 이 새로운 정보가 다른 블랙홀 주변의 추가 핫스팟을 추적하는 데 도움이 될 수 있기를 희망합니다. 연구 공동 저자인 스페인 발렌시아 대학의 전파 천문학자인 Ivan Marti-Vidal은 성명에서 "미래에 우리는 조정된 다중 파장 관측을 사용하여 주파수 전반에 걸쳐 핫스팟을 추적할 수 있어야 합니다"라고 말했습니다. "이러한 노력의 성공은 은하 중심에서 플레어의 물리학을 이해하는 데 진정한 이정표가 될 것입니다." 관련: 블랙홀이 폭발합니까? 새로운 연구가 우리 은하의 블랙홀 심장에 대한 우리의 이해를 향상시키는 동안, 연구자들은 궁수자리 A*에 대해 아직 배울 것이 더 많다고 말했습니다. 관련 이야기 — 엄청나게 거대한 블랙홀이 매초 지구 크기의 물질 덩어리를 집어삼킵니다.
— 은하수를 방황하는 불량 블랙홀은 아인슈타인이 옳았다는 것을 다시 증명합니다 — 지구에 가장 가까운 블랙홀은 더 이상 존재하지 않습니다 — 사실, 그것은 존재한 적이 없습니다 지금까지 망원경은 초거대 구조에 초점을 맞추는 데 어려움을 겪었습니다. 초거대 구조는 자주 타오르고 섬세한 센서를 방해하는 전자기 복사를 방출하기 때문입니다. 그러나 새로운 James Webb 우주 망원경 은 이 간섭을 지나서 볼 수 있기 때문에 궁수자리 A*에 대한 향후 연구에서 핵심적인 역할을 할 것입니다. Wielgus는 "언젠가 우리가 궁수자리 A*에서 무슨 일이 일어나고 있는지 '안다'고 편안하게 말할 수 있기를 바랍니다."라고 말했습니다. 그러나 그 날은 오늘이 아닙니다. 원래 Live Science에 게시되었습니다.
.Hubble detects protective shield defending a pair of dwarf galaxies
허블, 한 쌍의 왜소은하를 보호하는 보호막 감지
NASA 에 의해 크레딧: NASASEPTEMBER 28, 2022
수십억 년 동안 우리 은하의 가장 큰 위성 은하인 대마젤란 성운과 소마젤란 성운은 위험한 여정을 따라왔습니다. 그들이 우리의 고향 은하를 향해 끌어당겨지면서 서로 궤도를 도는 그들은 가스 파편의 흔적을 남기고 풀리기 시작했습니다. 그러나 천문학자들에게는 당혹스럽겠지만 이 왜소은하는 온전한 상태로 남아 있으며 활발한 별 형성이 계속되고 있습니다. 콜로라도 대학의 조교수인 Dhanesh Krishnarao는 "많은 사람들이 이러한 물질 흐름이 어떻게 거기에 있을 수 있는지 설명하기 위해 고심하고 있었습니다."라고 말했습니다.
-"만약 이 가스가 이 은하들에서 제거되었다면 그들은 어떻게 여전히 별을 형성하고 있습니까?" NASA의 허블 우주 망원경과 FUSE(Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer)라는 퇴역 위성의 데이터 덕분에 Krishnarao가 이끄는 천문학자 팀은 마침내 답을 찾았습니다. 뜨거운 과급 가스. 이것은 두 은하를 고치고, 가스 공급이 은하수에 의해 흡수되는 것을 방지하고, 따라서 그들이 계속해서 새로운 별을 형성할 수 있도록 합니다. 네이처( Nature ) 에 막 발표된 이 발견 은 은하 진화의 새로운 측면을 다룬다. 메릴랜드주 볼티모어에 있는 우주 망원경 과학 연구소(Space Telescope Science Institute)의 공동 연구원인 앤드류 폭스(Andrew Fox)는 "은하들은 다른 은하들에 대한 방어막 역할을 하는 가스 고치로 스스로를 감싸고 있다"고 말했다.
천문학자들은 몇 년 전에 코로나의 존재를 예측했습니다. University of the University의 공동 연구원인 Elena D'Onghia는 "우리는 우리 은하에 떨어지는 마젤란 성운의 시뮬레이션에 코로나를 포함시키면 추출된 가스의 질량을 처음으로 설명할 수 있다는 것을 발견했습니다"라고 설명했습니다. 위스콘신-매디슨. "우리는 대마젤란 성운이 코로나를 가질 만큼 거대해야 한다는 것을 알고 있었습니다." 그러나 코로나가 마젤란 구름에서 100,000광년 이상 뻗어 있고 남쪽 하늘의 많은 부분을 덮고 있지만 실제로는 보이지 않습니다. 이를 매핑하려면 적절한 측정을 위해 30년 동안 보관된 데이터를 조사해야 했습니다.
연구자들은 은하의 코로나가 수십억 년 전에 붕괴되어 은하를 형성한 원시 가스 구름의 잔해라고 생각합니다. 코로나는 더 멀리 떨어진 왜소은하 주변에서 볼 수 있지만 천문학자들은 이전에 이만큼 자세하게 탐사할 수 없었습니다. " 컴퓨터 시뮬레이션 에서 그들이 어떻게 생겼는지, 수십억 년 동안 어떻게 상호 작용해야 하는지에 대한 예측이 많이 있지만 왜소은하는 일반적으로 감지하기가 너무 어렵기 때문에 관측상 대부분을 실제로 테스트할 수 없습니다"라고 말했습니다. 크리슈나라오. 마젤란 성운은 우리 집 바로 앞에 있기 때문에 왜소은하가 어떻게 상호작용하고 진화하는지 연구할 수 있는 이상적인 기회를 제공합니다. 마젤란 코로나의 직접적인 증거를 찾기 위해 연구팀은 수십억 광년 뒤에 위치한 퀘이사의 자외선 관측을 위해 허블과 FUSE 기록 보관소를 뒤졌다.
퀘이사는 거대한 활성 블랙홀을 품고 있는 은하의 극도로 밝은 코어입니다. 팀은 코로나가 자체적으로 보기에는 너무 어두울지라도 배경에 있는 퀘이사에서 나오는 밝은 빛의 독특한 패턴을 가리고 흡수하는 일종의 안개로 보여야 한다고 추론했습니다. 퀘이사에 대한 허블 관측은 과거에 안드로메다 은하를 둘러싼 코로나를 매핑하는 데 사용되었습니다. 연구팀은 28개 퀘이사의 자외선 패턴을 분석해 대마젤란 성운을 둘러싼 물질을 감지하고 특성화하고 코로나가 존재함을 확인할 수 있었다.
예상대로 퀘이사 스펙트럼에는 은하를 둘러싸고 있는 뜨거운 플라즈마의 후광을 구성하는 탄소, 산소, 규소의 뚜렷한 특징이 새겨져 있습니다. 코로나를 감지하는 능력에는 매우 상세한 자외선 스펙트럼이 필요했습니다. Krishnarao는 "허블과 FUSE의 분해능이 이 연구에 결정적이었습니다. "코로나 가스는 너무 확산되어 거의 없습니다." 또한 마젤란 성운에서 끌어온 흐름과 은하수에서 유래한 물질을 포함하여 다른 가스와 혼합됩니다. 결과를 매핑함으로써 팀은 대마젤란 성운의 중심에서 멀어질수록 가스의 양이 감소한다는 것을 발견했습니다. 크리슈나라오는 "이 코로나가 실제로 존재한다는 것을 알려주는 완벽한 신호"라고 말했다. "정말로 은하계를 고치고 보호하고 있습니다." 그러한 얇은 가스 덮개가 어떻게 은하계를 파괴로부터 보호할 수 있습니까? Krishnarao는 "은하계로 통과하려는 모든 것은 먼저 이 물질을 통과해야 그 영향의 일부를 흡수할 수 있습니다."라고 설명했습니다. "또한 코로나는 가장 먼저 추출할 수 있는 물질입니다. 코로나 를 조금 포기하면서 은하 자체 내부에 있는 가스를 보호하고 새로운 별을 만들 수 있습니다."
추가 탐색 우리은하를 가로지르는 마젤란 스트림은 이전에 생각했던 것보다 5배 가까이 가까울 수 있습니다. 추가 정보: Dhanesh Krishnarao et al, Observations of the Magellanic Corona, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05090-5 저널 정보: 네이처 NASA 제공
https://phys.org/news/2022-09-hubble-shield-defending-pair-dwarf.html
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메모 2209290513 나의 사고실험 oms 스토리텔링
나의 정의역()에서 샘플a.oms는 좌우대칭 회전을 한다. 그런데 vixer와 smola가 함께 움직인다. 이는 마치 새떼의 우주머리가 무리를 이끄는 모드로 해석될 수 있다. 그리고 블랙홀 주위을 도는 불덩이처럼 은하 주위를 따라 도는 가스고치처럼 은하의 보호막을 하는듯 보인다.
Sample a.oms (standard)
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sample b.qoms(standard)
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sample c.oss(standard)
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zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-"If this gas were removed from these galaxies, how are they still forming stars?" Thanks to data from NASA's Hubble Space Telescope and a retired satellite called the Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), a team of astronomers led by Krishnarao finally found the answer. hot supercharged gas. This fixes the two galaxies, preventing their gas supply from being absorbed by the Milky Way, thus allowing them to continue forming new stars. The discovery, just published in Nature, addresses a new aspect of galactic evolution. "Galaxy wraps themselves in a cocoon of gas that acts as a barrier against other galaxies," said Andrew Fox, a co-author at the Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland.
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memo 2209290513 my thought experiment oms storytelling
In my domain(), sample a.oms rotates symmetrically. But vixer and smola move together. This can be interpreted as a mode where the cosmic head of a flock leads the flock. And it seems to shield the galaxy like a cocoon of gas that orbits around the galaxy like a fireball orbiting around a black hole.
Sample a.oms (standard)
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sample c.oss(standard)
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bddbcbdca
.'Optical magic': New flat glass enables optimal visual quality for augmented reality goggles
'광학 마술': 증강 현실 고글을 위한 최적의 시각적 품질을 가능하게 하는 새로운 평면 유리
컬럼비아 대학교 공학 및 응용 과학 대학 다기능 비로컬 메타표면을 광학 투명 렌즈로 사용하는 증강 현실 헤드셋의 작동을 보여주는 그림. 출처: Nanfang Yu, Stephanie Malek, Adam Overvig/Columbia Engineering SEPTEMBER 28, 2022
최근 증강 현실 헤드셋을 사용해 본 사람이라면 누구나 알겠지만 이 기술은 아직 일상 생활의 일부가 될 준비가 되지 않았습니다. 연구원들은 고성능 증강 현실(AR) 안경을 완성하기 위해 노력해 왔지만 많은 과제가 있습니다. 기존 AR 안경의 주요 문제 중 하나는 실제로 보는 외부 장면과 시각화하려는 맥락 정보 사이에 품질과 밝기 측면에서 절충점이 있다는 것입니다.
Google Glass와 같은 초기 솔루션은 부분적으로 반사적이고 부분적으로 투과적인 여러 개의 부피가 큰 광학 구성 요소를 사용하여 실제 장면과 상황에 맞는 장면을 혼합하여 두 장면의 시야가 흐려지고 왜곡되었습니다. 보다 최근의 AR 헤드 마운트 디스플레이 안경은 안경 옆의 미니 프로젝터에서 보는 사람의 눈으로 맥락 정보를 편향시키는 파장 크기의 간격을 갖는 회절 격자(가는 홈)로 패턴화되었습니다. 그러나 이 안경은 유리를 통과하는 실제 빛이 필연적으로 격자에 의해 흩어지고 분산되기 때문에 여전히 어둡고 외부 장면을 왜곡합니다.
미니 프로젝터에서 여러 가지 색상을 처리하기 위해 여러 세트의 겹치는 격자를 사용해야 하는 경우 왜곡이 더 악화됩니다. 인간의 눈에 대한 외부 환경과 상황 정보를 완벽하게 혼합하는 AR 안경은 많은 응용 분야에서 매우 유용할 것입니다. 헤드업 디스플레이로서 이 기술은 자동차를 운전하는 사람에게 내비게이션 지침을 제공하거나 앞 유리에서 시선을 돌릴 필요 없이 비행기를 조종하는 조종사에게 센서의 데이터를 제공할 수 있습니다.
헤드 마운트 디스플레이로서 이 기술은 외과의와 군인이 당면한 작업과 관련된 정보를 전례 없이 쉽고 효율적으로 볼 수 있도록 합니다. 유리는 거의 전체 가시 스펙트럼에 걸쳐 매우 투명하여 외부 세계의 왜곡되지 않은 시야를 허용할 뿐만 아니라 미니 프로젝터에서 사람의 눈으로 빛을 집중시켜 시각적 효과를 형성하는 고효율 렌즈로 기능해야 합니다. 외부 현실 세계 장면을 수반하는 컨텍스트. 연구는 새로운 종류의 파장 선택성, 파면 형성 유리를 보여줍니다.
Columbia Engineering의 연구원들은 이제 이러한 종류의 유리를 발명했다고 보고합니다. 응용 물리학 및 응용 수학 부교수인 Nanfang Yu가 이끄는 팀은 대부분의 스펙트럼에서 선택되지 않은 빛에 대해 투명하게 유지하면서 일부 선택된 협대역 색상의 빛에만 초점을 맞추는 평면 광학 장치를 만들었습니다. 이 논문은 Light: Science & Applications 에 의해 2022년 8월 8일 온라인에 게시되었습니다 . Yu는 "우리는 장치가 갑자기 렌즈로 변할 때 올바른 파장의 광선을 비출 때까지 단순한 유리 조각처럼 완전히 투명하게 보이는 매우 멋진 평면 광학 장치를 만들었습니다."라고 말했습니다. 나노포토닉스 연구의 선두주자. "나에게 이것은 광학 마법이다."
메타표면 Yu의 그룹은 자유 공간과 광 도파관에서 광 전파를 제어하기 위해 메타표면(초박형 광학 부품)을 기반으로 하는 평면 광학 장치를 개발합니다. 메타 표면은 "광학 안테나"라고 하는 설계자 산란체의 2차원(2D) 어레이로 구성되어 있습니다. 이는 나노미터 크기의 무선 안테나의 작은 버전입니다. 메타표면의 주요 특징은 광학 산란체가 광학적으로 모두 다르다는 것입니다. 그들이 산란하는 빛은 다른 진폭, 위상 또는 편광을 가질 수 있으므로 메타 표면은 매우 유연한 방식으로 빛을 제어할 수 있는 공간적으로 다양한 광학 응답을 도입할 수 있습니다.
결과적으로 메타표면을 사용하면 집적 광자 칩에서 광 신호를 전환하거나 초점을 맞추거나 광 신호를 전환하는 것과 같이 훨씬 더 큰 공간을 차지하는 3D 광학 구성 요소 또는 장치를 일반적으로 필요로 하는 기능을 실현할 수 있습니다.
맨 위 행: (왼쪽) "녹색" 빛에 초점을 맞추고 다른 색상은 왜곡 없이 통과시키는 파장 선택성 금속 렌즈의 작동을 보여주는 그림. (가운데) 실리콘 박막에 식각된 직사각형 구멍으로 구성된 파장 선택성 금속 렌즈의 광학 이미지. (오른쪽) 중심과 가장자리에 있는 금속의 주사전자현미경(SEM) 이미지. 맨 아래 줄: 일련의 2차원(2D) 원거리 스캔은 초점이 공명 중심, λ= 1590nm에서 가장 효율적이며, 공진의 두 어깨 부분(λ= 1575)에서 초점 효율이 떨어지는 것으로 나타났습니다. nm 및 1600 nm, 그리고 초점은 공명 중심에서 수십 나노미터 떨어진 파장에서 거의 감지할 수 없게 됩니다. 출처: Nanfang Yu, Stephanie Malek, Adam Overvig/Columbia Engineering
비로컬 메타표면 Yu의 팀은 대상이 아닌 파장의 빛은 영향을 받지 않고 그대로 두면서 별개의 대상 파장에서 독특한 방식으로 광파를 조작할 수 있는 "비국소 메타표면 "을 발명했습니다. 새로운 장치는 색상(분광)을 선택하고 단일 파장뿐만 아니라 여러 다른 파장에서 독립적으로 초점을 맞추는(공간) 빛에 대한 공간 및 스펙트럼 제어를 모두 수행합니다. 예를 들어, 하나의 시연된 장치는 한 가지 색상에 빛을 집중시키는 수렴 렌즈와 두 번째 색상으로 빛을 분산시키는 오목 렌즈의 기능을 모두 수행하며, 다른 색상의 빛으로 비춰질 때 패턴이 없는 유리판처럼 투명하게 유지됩니다. 나머지 스펙트럼. 빛을 발산하고 웨이브프론트를 형성하기 위한 대칭 깨기 이 새로운 장치는 전 Ph.D.인 Adam Overvig의 이론적 탐구에서 비롯되었습니다.
이 연구의 공동 저자이자 Yu 그룹의 학생은 실리콘 박막에 정의된 정사각형 구멍의 정사각형 배열인 2D 주기 구조와 같은 광결정(PhC) 슬래브에서 대칭을 조작하는 방법에 대해 설명했습니다. PhC 슬래브는 모드 세트를 지원하는 것으로 알려져 있으며, 주파수 또는 색상은 슬래브의 기하학적 구조(예: 어레이의 주기성 및 구멍 크기)에 의해 결정됩니다. 모드는 본질적으로 슬래브를 따라 공간적으로 확장되지만(비국소적) 슬래브에 수직인 방향으로 제한되는 빛의 시트입니다. PhC의 정사각형 구멍을 직사각형 구멍으로 변형하는 것과 같이 구조적으로 반복적인 PhC 슬래브에 대칭 파괴 섭동을 도입하면 PhC의 대칭도가 낮아져 모드가 더 이상 슬래브에 국한되지 않습니다. 자유 공간에서 올바른 색상으로 광선을 비추면 여기되고 자유 공간으로 다시 방출될 수도 있습니다. 의미심장하게도, 연구자들은 PhC 슬래브 전체에 균일한 섭동을 적용하는 대신 섭동을 공간적으로 변경하여 장치의 다른 방향을 따라 직사각형 구멍을 배향했습니다. 이러한 방식으로 장치의 표면 방출은 직사각형의 방향 각도 패턴과 관련하여 성형된 파면을 가질 수 있습니다. 원하는 색으로 빛을 집중시키는 렌즈를 최초로 제작 연구의 주저자인 Yu 그룹의 박사 과정 학생인 Stephanie Malek는 "대칭 파괴 섭동에 기반한 접근 방식을 사용하여 파장 선택성, 파면 형성 광학 장치를 실험적으로 시연한 것은 이번이 처음"이라고 설명했습니다. . "초기 PhC 기하학을 신중하게 선택하여 파장 선택성을 달성할 수 있고 PhC에 적용된 섭동의 방향을 조정하여 선택한 빛 색상의 파면을 조각할 수 있습니다. 이는 빛을 집중시키는 렌즈를 만들 수 있음을 의미합니다.
선택한 색상만 표시됩니다." 맨 위 줄: (왼쪽) 3가지 기능을 가진 금속 이중선의 작동을 보여주는 그림. 이중선은 다른 파장에서 투명하게 유지하면서 3개의 다른 파장에서 3개의 별개의 초점 패턴(서로 직교하는 2개의 초점선과 별 모양의 초점)을 생성할 수 있습니다. 이중선은 발산 요소로 준 방사형 금속과 수렴 요소로 이중 기능 원통형 금속으로 구성됩니다. (가운데) 준 방사형 금속과 이중 기능 원통형 금속의 광학 이미지. (오른쪽) 준방사형 금속과 이중 기능 원통형 금속의 모서리를 보여주는 SEM 이미지. 맨 아래 줄: l=1,424 nm, 1,492 nm 및 1,626 nm에서 세 가지 초점 패턴을 보여주는 일련의 2D 원거리 스캔 스펙트럼의 나머지 부분에 대한 최소 파면 형성. 신용 거래:
가장 높은 다기능 및 다색 메타서페이스
이 팀은 4개의 서로 다른 파장에서 독립적으로 광학 파면을 형성하지만 선택되지 않은 다른 파장에서는 투명 기판으로 작용하는 다기능 장치를 시연했습니다. 이것은 지금까지 시연된 것 중 가장 다기능 및 다색 메타서페이스이며, 또한 미래에는 몇 가지 색상의 가상 정보를 독립적으로 제어하여 풀 컬러 AR 디스플레이를 만들 수 있음을 시사합니다. AR 애플리케이션 이 새로운 파장 선택성 웨이브프론트 형성 "비국소" 메타표면은 자동차 앞유리의 헤드업 디스플레이를 포함하여 AR 기술을 위한 유망한 솔루션을 제공합니다. 광학 투시 렌즈는 미니 프로젝터의 선택된 협대역 파장에서 시청자의 눈에 상황 정보를 반영하는 동시에 현실 세계를 방해받지 않고 흐릿하게 볼 수 있는 광대역 보기를 허용합니다. 또한 파장 선택 메타서피스 렌즈는 사람의 머리카락보다 얇기 때문에 편안하고 세련된 안경처럼 보이는 AR 고글 개발에 매우 적합합니다.
양자 광학 Yu의 평평한 메타표면은 극저온 원자를 조작하는 양자 광학 설정의 복잡성을 크게 줄이는 데에도 사용할 수 있습니다. 차가운 원자를 냉각, 트래핑 및 모니터링하기 위해 고유한 파장의 여러 레이저 빔을 독립적으로 제어해야 하기 때문에 이러한 설정이 방대해질 수 있습니다. 이러한 복잡성으로 인해 연구자들은 원자 시계, 양자 시뮬레이션 및 계산에 사용하기 위해 저온 원자를 광범위하게 채택하기가 어렵습니다. 이제 각각 고유한 빔 형성 광학 구성 요소를 가진 차가운 원자를 위한 진공 챔버 주변에 여러 포트를 구축하는 대신 단일 메타표면 장치를 사용하여 실험에 사용된 여러 레이저 빔을 동시에 형성할 수 있습니다. What's next: 가시 스펙트럼 범위에서 개념 시연 이 연구의 장치는 나노 구조의 실리콘 박막을 사용하여 여러 근적외선 빔의 파면을 동시에 독립적으로 제어합니다.
팀은 다음으로 박막 실리콘 질화물 및 이산화티타늄과 같이 가시 광선에서 낮은 흡수 손실을 특징으로 하는 장치 플랫폼을 사용하여 3개의 협대역 가시 레이저 빔의 파면을 완전히 제어하기 위해 가시 스펙트럼 범위에서 개념을 시연할 계획입니다. 그들은 또한 단일 메타표면에 2개 이상의 섭동을 포함하고 복합 장치에 2개 이상의 메타표면을 적층함으로써 파장 선택 메타표면 플랫폼의 확장성을 탐구하고 있습니다.
추가 탐색 조명에 따라 세 가지 다른 이미지를 생성하도록 설계된 메타표면 추가 정보: Stephanie C. Malek 외, 다층 및 다중 섭동 비국소 메타표면에 기반한 다기능 공진 파면 형성 메타 광학, 빛: 과학 및 응용 (2022). DOI: 10.1038/s41377-022-00905-6 저널 정보: 빛: 과학 및 응용 Columbia University School of Engineering and Applied Science 제공
https://phys.org/news/2022-09-optical-magic-flat-glass-enables.html
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