Un nudo de luz en un chip ayudó a apagar la luz de una estrella ✛
¿Por qué aún no hay imágenes de mundos lejanos similares a la Tierra? Todo se debe al deslumbrante resplandor de sus estrellas madre. Un planeta refleja solo una fracción ínfima de la luz — es como intentar ver una luciérnaga frente a un estadio iluminado. Se necesita una forma de eliminar la luz de la estrella sin afectar al planeta. Y aquí entra en escena la interferometría — la capacidad de las ondas de luz de sumarse y cancelarse mutuamente.
Una cuerda de tender ropa por la que viaja una onda: si enviamos una segunda onda con la cresta hacia abajo, la cuerda permanece inmóvil. Así funciona aproximadamente un nudo de luz — un dispositivo de tres guías de onda entrelazadas en un chip. La luz de la estrella se divide en dos haces, uno de ellos se invierte (se desplaza media longitud de onda) y se vuelve a combinar. Como resultado, en la salida central hay oscuridad, mientras que la luz del planeta, que llega desde otro ángulo, permanece intacta.
Los investigadores probaron esta idea en un chip de silicio del tamaño de una uña. En rayos infrarrojos lograron atenuar la luz 250 mil veces (esto es –54 decibelios), pero solo para un color. Para que el nudo funcione simultáneamente para todos los colores, hay que vencer la birrefringencia — la propiedad del chip de conducir la luz de diferente polarización (vibraciones transversales) de manera distinta. Por ahora, sin filtros, el contraste es mil veces peor, pero esto tiene solución.
Cuando se superen estas dificultades, conjuntos de tales chips podrán distinguir la composición química de las atmósferas de exoplanetas — y ese es el paso principal hacia la búsqueda de vida.
Curiosamente, el tricoupler en chip recuerda a una versión luminosa de los auriculares con cancelación de ruido: no bloquea, sino que extingue la onda con una onda opuesta, y lo hace para todos los colores a la vez sin ajustes mecánicos.
La idea de la interferometría de anulación resuena con el concepto del «escudo estelar» en la novela de Arthur C. Clarke «Las fuentes del paraíso», donde se utilizaba un sistema espacial de espejos para extinguir la luz de las estrellas y observar objetos lejanos.