UNA LUCE DEBOLE DEBOLE

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1 UNA LUCE DEBOLE DEBOLE Come osserviamo e misuriamo l Universo Enrico Bernieri - INFN

2 La storia di alcuni strumenti che hanno ampliato la nostra visione dell Universo Un invenzione straordinaria Come funziona?

3 L Universo a occhio nudo: Circa stelle e poco altro

4 Dalle osservazioni recenti, si stima circa galassie Di cui ognuna contiene, In totale: Circa stelle stelle + molti altri oggetti

5 Galileo, 1609: la nascita del telescopio

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9 Da pochi centimetri a 10 metri!

10 I 40 metri del prossimo futuro (EELT)

11 L importanza del rivelatore L occhio non integra La fotografia, si! La prima foto della storia (Niepce, 1826)

12 L emulsione fotografica integra la luce e consente di registrare cose invisibili all occhio Orion Nebula - Andrew Ainslie Common 1883

13 I telescopi e la fotografia permettono a Hubble di scoprire l espansione dell Universo Enrico Bernieri Una luce debole debole

14 ? Anni 80 telescopio 120 cm M. Palomar telescopio 10 cm Roma 2010 Cosa è accaduto nel frattempo?...

15 1905 La teoria dei quanti di luce (Einstein) La luce è un onda (elettromagnetica) ma anche una particella: il fotone

16 Negli anni 50 del 900 nasce l elettronica allo stato solido

17 Diamo un po di droga al Silicio + Cosa possiamo fare con un semiconduttore? Arriva un fotone Qui si crea una giunzione Dove non ci sono cariche libere si crea una coppia carica E se riuscissimo a conservare la carica?... -

18 si può fare! Struttura MOS (metalloossido-semiconduttore) Qualche micron di lato Mettiamo tanti pixel insieme... (anche milioni) Abbiamo costruito una lastra fotografica allo stato solido!

19 Come facciamo a leggerla? Nel 1969, Willard Boyle e George Smith hanno un idea

20 Un modo per leggere il nostro dispositivo lettura

21 Un piccolo esperimento

22 Da una mappa di numeri a una rappresentazione in toni di grigio

23 tanti pixel

24 tantissimi pixel

25

26 Nella pratica non è semplicissimo da fare

27 Abbiamo inventato il CCD Charge Coupled Device

28 I vantaggi del CCD: 1. Vedere immediatamente

29 I vantaggi del CCD: 2. Vedere da qualsiasi luogo

30 I vantaggi del CCD: 3. Il CCD è il dispositivo più sensibile alla luce che sia mai stato inventato

31 100 Watt 1 cm X 1 cm 1 m Circa fotoni al secondo A very far away galaxy Circa 1 fotone ogni 80 ore!! Con i CCD (e i grandi telescopi) lo misuriamo!

32 1 cm

33

34

35 to be continued

36 Matrice di Bayer

37 Meccanismo di Readout di una colonna Al termine di un ciclo di clock la carica si è spostata di un pixel

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