Forskare vid Uppsala universitet planerar att tillverka en ny koronagraf till Very Large Telescope, VLT, i Chile. Det är en följd av att Europeiska sydobservatoriet, ESO, har skrivit under en överenskommelse med forskningsprogrammet Breakthrough Initiatives om att anpassa instrument på VLT, för att kunna söka efter planeter hos det närliggande stjärnsystemet Alfa Centauri.
Förstorad bild (elektronmikroskop) av diamantkoronagrafens centrala del visande det mikrofabricerade cirkulära gittret.
Bild: Uppsala universitet.
– Att få vara med i arbetet med att försöka finna en potentiellt bebolig jordlikande planet är oerhört spännande, säger Mikael Karlsson, docent vid avdelningen för tillämpad materialvetenskap vid Uppsala universitet, som ansvarar för tillverkningen av koronagrafen, som Uppsala universitet utvecklar tillsammans med Université de Liège i Belgien.
Uppsala universitet har redan tillverkat liknande diamantkoronagrafer, och installerat dem i tre av världens största teleskop; Keck-observatoriet på Hawaii, Large Binocular Telescope i Arizona, och även VLT i Chile. Med den nya versionen av diamantkoronagrafer som planerar att utvecklas för Visir (VLT Imager and Spectrometer for mid-Infrared) kommer en ny nivå av prestanda att nås.
Koronagrafen är en nyckelkomponent i teleskopet. Det är en en centimeter stor transparent syntetisk diamantskiva med djupt etsade gitter med en precision på mindre än en tusendels millimeter. Koronagrafer kan användas för att reducera det bländande ljuset av en stjärna och därmed avslöja det svaga ljuset från planeter som omger den.
Den tekniska utvecklingen av diamantkoronagrafer sker inom ramen för ett projekt på Europeiska forskningsrådet, ERC, som bidrar med 1,5 miljoner euro till Université de Liège och Uppsala universitet.
Diamantkoronagraferna utvecklas för att upptäcka extrasolära planeter. Att observera ljuset från en extrasolär planet är en mycket komplicerad uppgift och det kan jämföras med att detektera ljuset från en eldfluga som flyger runt en fyr – på ett avstånd av 20 mil.
Mikael Karlsson leder arbetet på Uppsala universitet med att designa och tillverka koronagrafer i diamant för infrarött ljus, medan Ernesto Vargas Catalan, doktorand, sköter tillverkningen av de här mycket avancerade optiska diamantkomponenterna.
Koronagrafen är baserad på mikrooptik och består av en gitterstruktur, en uppsättning parallella skåror, med typiska dimensioner runt 1 µm eller mindre. Arbetet med att ta fram en tillverkningsteknik för att möjliggöra dessa mikrostrukturer i diamant påbörjades för nio år sedan och den första diamantkoronagrafen tillverkades för fem år sedan. Arbetet med att ytterligare förfina tillverkningstekniken pågår fortfarande, detta för att möjliggöra ännu bättre diamantkoronagrafer. Genom att installera dessa koronagrafer på kommande extremt stora teleskop och rymdteleskop är förhoppningen att de kommer att upptäcka och karakterisera potentiellt beboeliga extrasolära planeter.
