เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย เทคนิคการถ่ายภาพควอนตัมสามารถช่วยค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบได้

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย เทคนิคการถ่ายภาพควอนตัมสามารถช่วยค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบได้

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย นักดาราศาสตร์ในออสเตรเลียและสหราชอาณาจักรได้แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์นอกระบบสามารถสังเกตได้โดยตรงโดยใช้วิธีการทดสอบสมมติฐานควอนตัมเพื่อวิเคราะห์ภาพจากกล้องโทรทรรศน์ Zixin Huangจากมหาวิทยาลัย Macquarie และCosmo Lupoจาก University of Sheffield ได้แสดงให้เห็นว่าเทคนิคนี้สามารถนำมาใช้เพื่อแยกแยะระหว่างแสงที่ปล่อยออกมาจากระบบดาวเคราะห์และดาวฤกษ์ที่ไม่มีดาวเคราะห์

จนถึงตอนนี้ นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวเคราะห์

นอกระบบเกือบ 5,000 ดวง ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกสังเกตโดยอ้อม: โดยการวัดการหรี่แสงของแสงดาวที่เกิดขึ้นเมื่อพวกมันผ่านหน้าดาวข้างเคียง (วิธีการส่งผ่าน); หรือโดยผลกระทบที่พวกมันมีต่อความเร็วในแนวรัศมีของดาวข้างเคียง

แม้ว่าบางครั้งจะสามารถตรวจจับแสงที่สะท้อนจากดาวเคราะห์นอกระบบได้โดยตรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อดาวเคราะห์นอกระบบอยู่ในวงโคจรที่ค่อนข้างใหญ่ แสงจาง ๆ จากพื้นผิวดาวเคราะห์นอกระบบจะแยกแยะได้ยากจากดาวฤกษ์แม่ที่สว่างกว่ามาก เป็นผลให้มีเพียงประมาณ 1.2% ของการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบทั้งหมดที่เกิดจากการถ่ายภาพโดยตรง

สองสถานะที่เป็นไปได้ตอนนี้ Huang และ Lupo ได้แสดงให้เห็นว่าเทคนิคการถ่ายภาพควอนตัมสามารถใช้เพื่อปรับปรุงการตรวจจับโดยตรงได้ ในแบบจำลอง แสงที่กล้องโทรทรรศน์หยิบขึ้นมาอาจมีอยู่ในสถานะที่เป็นไปได้สองสถานะ: ไม่ว่าจะถูกปล่อยโดยดาวฤกษ์เอง หรือโดยระบบดาวเคราะห์-ดาว

ในกรณีที่สองนี้ แสงของดาวเพียงเล็กน้อยกระจัดกระจาย

ไปจากดาวเคราะห์ ทำให้เกิดแหล่งกำเนิดแสงที่สองในภาพ ซึ่งเป็นเอฟเฟกต์ที่ปกติแล้วอาจมองไม่เห็น อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของดาวเคราะห์นอกระบบทำให้เกิดลายเซ็นที่ชัดเจนในการกระจายโฟตอนเชิงพื้นที่ของโฟตอนที่จับได้โดยกล้องโทรทรรศน์ โดยที่ “ศูนย์กลางมวล” เชิงแสงของภาพอยู่ระหว่างดาวฤกษ์กับดาวเคราะห์นอกระบบ

นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าเทคนิคการถ่ายภาพควอนตัมที่มีอยู่สองเทคนิคสามารถใช้เพื่อกำหนดว่าจุดศูนย์กลางแสงของภาพตรงกับจุดศูนย์กลางของดาวฤกษ์หรือจุดศูนย์กลางมวลของระบบดาวฤกษ์ เทคนิคควอนตัมหนึ่งใช้อินเทอร์เฟอโรเมทรีและอีกวิธีหนึ่งเกี่ยวข้องกับการอธิบายภาพในแง่ของโหมดแสงเชิงพื้นที่มุมฉาก

ปัจจัยสำคัญ 3 ประการ จากการวิเคราะห์ของพวกเขา Huang และ Lupo ได้กำหนดว่าความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดเมื่อเลือกปฏิบัติระหว่างสองรัฐนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยสำคัญสามประการ: การแยกระหว่างดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์ของมัน ความแตกต่างของความสว่างระหว่างวัตถุทั้งสอง และจำนวนโฟตอนที่เก็บได้จากกล้องโทรทรรศน์ ดาวเคราะห์นอกระบบคล้ายนรกมีแคลเซียมแตกตัวเป็นไอออนในชั้นบรรยากาศ

เมื่อตัวแปรเหล่านี้เปลี่ยนไป ทั้งคู่ก็แสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดนี้ขยายขอบเขตไปในทางที่แตกต่างจากวิธีการแบบคลาสสิกไปสู่การสร้างภาพโดยตรงอย่างไร ซึ่งหมายความว่าเทคนิคของพวกเขาอาจถึงขีดจำกัดควอนตัมพื้นฐานโดยผิดพลาด วิธีนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบที่หรี่แสงได้ ซึ่งอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่ของพวกมัน มากกว่าที่เป็นไปได้ในปัจจุบันโดยใช้วิธีการแบบคลาสสิก

แม้ว่าวิธีการผ่านหน้าและความเร็วในแนวรัศมีจะมีอิทธิพลเหนือการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบมาก แต่เทคนิคเหล่านี้ใช้ได้ก็ต่อเมื่อวงโคจรของดาวเคราะห์ตัดผ่านดาวฤกษ์เมื่อมองจากโลก ข้อจำกัดนี้ใช้ไม่ได้กับการถ่ายภาพโดยตรง ซึ่งต้องขอบคุณเทคนิคควอนตัมที่สามารถ

นำมาใช้ในการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบได้มากขึ้นในไม่ช้า

สามในสี่ของโพสิตรอนเนียมที่เกิดขึ้นคือออร์โธ-โพซิตรอนเนียม (o-Ps) ซึ่งสลายตัว (ในสุญญากาศ) เป็นสามโฟตอนหลังจากอายุการใช้งานเฉลี่ย 142 ns ในเนื้อเยื่อ อายุขัยนี้สั้นลงอย่างมีนัยสำคัญ (ประมาณ 1.8 ถึง 4 ns) เนื่องจากกระบวนการต่างๆ เช่น การทำลายล้างของโพซิตรอน o-Ps ด้วยอิเล็กตรอนจากโมเลกุลโดยรอบ (pickoff) หรือปฏิกิริยากับออกซิเจนหรือชีวโมเลกุลอื่นๆ ที่เปลี่ยน o-Ps เป็น พาราโพซิตรอน

กระบวนการเลือกและแปลงเหล่านี้ทำให้ค่าเฉลี่ยอายุการใช้งาน o-Ps มีความไวสูงต่อขนาดของช่องว่างระหว่างและภายในโมเลกุล และความเข้มข้นของชีวโมเลกุลภายใน ด้วยเหตุนี้ การวัดอายุขัยของโพซิตรอนอาจเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อในระดับโมเลกุล โดยให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับความก้าวหน้าของโรคในระยะเริ่มแรก

ความบังเอิญสามเท่า

Moskal และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาวิธีการสำหรับการถ่ายภาพตลอดอายุการใช้งานของโพซิตรอนโดยใช้ เครื่องสแกน Jagiellonian-PET (J-PET) เครื่องสแกน J-PET ประกอบด้วยแถบพลาสติกเรืองแสงวาบ 192 แผ่นที่จัดเรียงเป็นชั้นที่มีจุดศูนย์กลาง และอ่านค่าโดยโฟโตมัลติเพลเยอร์ที่เชื่อมต่อที่ปลายทั้งสองข้าง ในการสร้างภาพโพซิทรอนเนียม ระบบจะตรวจสอบเหตุการณ์บังเอิญสามเหตุการณ์ที่สอดคล้องกับการลงทะเบียนของโฟตอนการทำลายล้างสองโฟตอนและโฟตอนแกมมาอย่างรวดเร็วหนึ่งรายการ

“เครื่องสแกน PET มักจะออกแบบมาเพื่อลงทะเบียนสองโฟตอนจากการทำลายล้างของโพซิตรอน-อิเล็กตรอน” Kamil Dulski ผู้เขียนร่วมคน แรก อธิบาย “ระบบ J-PET ได้รับการออกแบบสำหรับการลงทะเบียนพร้อมกันของทั้งโฟตอนจากกระบวนการทำลายล้างและโฟตอนที่ปล่อยออกมาจากนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี”

เพื่อทดสอบเทคนิคการถ่ายภาพแบบใหม่ นักวิจัยได้สร้างภาพหลอนที่ประกอบด้วยตัวอย่างเนื้องอกและเนื้อเยื่อไขมันที่ตัดออกจากผู้ป่วยสองราย ตัวอย่างทั้งสี่ตัวอย่างถูกใส่เข้าไปในตัวยึดพร้อมกับแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสี22 Na และใส่เข้าไปในห้องตรวจเอกซเรย์ J-PET 22 Na ทำหน้าที่เป็น แหล่งกำเนิดของโพซิตรอนสำหรับการทดลอง และยังปล่อยรังสีแกมมาพร้อมท์ 1.27 MeV ทุกครั้งที่สลายตัว เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย