سيكتشف التلسكوب الشمسي إشارة من كوكب مجاور: كيف سيعمل

أحد التنبؤات المركزية للنسبية العامة (GR) هو أن الجسم الضخم -

ربما نجم أو مجرة ​​أو ثقب أسوديصرف الضوء الذي يمر في مكان قريب. وهذا يعني أن الضوء القادم من الأجسام البعيدة يتعرض لتأثير جاذبية الأجسام الأقرب إلينا.

في ظل الظروف المناسبة، الجاذبيةيعمل العدسات كنوع من التلسكوب الطبيعي من لا شيء. يمكن أن يزيد من سطوع وضوء الأشياء البعيدة. وقد استخدم علماء الفلك هذه التقنية بالفعل لمراقبة بعض المجرات البعيدة في الكون. والآن يريدون استخدام هذا التأثير لدراسة الأشياء "الأقرب إلى المنزل".

كيف تساعد الشمس؟

كعدسة للدراسة القريبةيمكن للكواكب الخارجية استخدام عدسة الجاذبية للشمس. وبالتالي، فإن الضوء القادم من العالم الغريب سيتم تركيزه بواسطة نجمنا من خلال الجاذبية مع تركيز في المنطقة من 550 إلى 850 وحدة فلكية، اعتمادًا على مدى قرب مرور ضوء الكوكب الخارجي من الشمس.

الوحدة الفلكية (AU)) هي وحدة قياس المسافة في علم الفلك، وتساوي تقريبًا متوسط ​​المسافة من الأرض إلى الشمس. المقبول حاليا هو بالضبط 149,597,870,700 متر. 

من حيث المبدأ، ومن الناحية النظرية على هذاويمكن وضع تلسكوب أو أكثر على مسافة، وبالتالي إنشاء تلسكوب بحجم الشمس. وهذا من شأنه أن يعطي دقة تبلغ حوالي 10 كيلومتر مربع للأجسام الموجودة على مسافة 100 سنة ضوئية.

ما يجب القيام به

أبعد مركبة فضائية تم إطلاقهاالبشرية، هذه هي فوييجر 1، التي تقع على بعد 160 وحدة فلكية فقط من الشمس. من الواضح أنه لا يزال أمام العلماء الكثير للقيام به قبل أن يصبح هذا التلسكوب الشمسي حقيقة واقعة. في الوقت الحالي، هذا مجرد مشروع يمكن تنفيذه في المستقبل. وهذا لا يتطلب تقنيات سحرية أو فيزياء جديدة، ولكنه يتطلب العديد من الحلول الهندسية غير العادية.

الصورة: ناسا

ولكن حتى في هذه الحالة، سيواجه العلماءمع مشكلة أخرى. يتعلق الأمر باستخدام جميع البيانات التي تم جمعها لإنشاء صورة دقيقة. وكما هو الحال مع التلسكوبات الراديوية، لن تتمكن «العدسة الشمسية» من الحصول على صورة واحدة في كل مرة. ستكون هناك حاجة إلى فهم تفصيلي لكيفية تركيز نجمنا للضوء على صورة الكواكب الخارجية. وهذه هي بالضبط المشكلة التي العلماء على استعداد لحلها.

مشكلة التلسكوبات وحل العلماء

لا يوجد تلسكوب مثالي.يرتبط أحد القيود المفروضة على الاختلافات البصرية بالحيود. عندما تمر موجات الضوء عبر عدسة تلسكوبية، يمكن أن يتسبب تأثير التركيز في تداخل الموجات قليلاً مع بعضها البعض. هذا هو الانحراف الذي يمكن أن يؤدي إلى طمس الصورة الأصلية وتشويهها.

ونتيجة لذلك، لأي تلسكوب هناكالحد من حدة الصورة هو حد الحيود. على الرغم من أن التلسكوب ذو عدسة الجاذبية يختلف في بنيته وخصائصه، إلا أن له أيضًا تأثير حيود وحدود حيود.

وفي دراسة نشرت مؤخرافي الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية، قام العلماء بمحاكاة عدسة الجاذبية للشمس. الهدف هو مراقبة تأثيرات حيوده، والتي ستؤثر على كيفية مراقبة علماء الفلك للأجسام البعيدة، مثل الكواكب الخارجية.

ما هو الحد الأدنى؟

اتضح أن التلسكوب ذو عدسة شمسيةسيكون قادرًا على اكتشاف ليزر بقوة 1 واط يمكن أن يأتي من Proxima Centauri b. هذا الكوكب يبعد عن الأرض أربع سنوات ضوئية فقط. لقد وجد العلماء أن حد الحيود، بشكل عام، أصغر بكثير من الدقة الإجمالية للتلسكوب. وفي المستقبل، وباستخدام “التلسكوب الشمسي”، سيتمكن العلماء من تمييز التفاصيل من 10 إلى 100 كيلومتر، اعتمادًا على الطول الموجي المرصود.

الائتمان: توث في تي & توريشيف ، إس.جي.

لإظهار كيفية عمل التلسكوب الشمسي ، قام العلماء بمحاكاة صورة للأرض (أعلاه) بدقة 1024 × 1024 بكسل على مسافة بروكسيما سنتوري (1.3 فرسخ فلكي).

وجد الفيزيائيون ذلك أيضًا ، حتى على نطاق واسعتحت حد الانعراج ، يمكن لعلماء الفلك استكشاف أجسام أخرى بمساعدة الشمس. على سبيل المثال ، النجوم النيوترونية. عادة ما يكونون أصغر من أن يلاحظوا ميزاتهم. لكن مثل هذا التلسكوب الثقالي سيساعد حتى في دراسة التغير في درجة حرارة سطح هذه الأجسام.

في الأساس، أكدت الدراسة الجديدة ذلكيمكن رصد الأجسام مثل الكواكب الخارجية والنجوم النيوترونية بنجاح باستخدام تلسكوب مزود بعدسة شمسية، وإذا سارت الأمور على ما يرام، فسيكون لدى علماء الفلك أداة ثورية حقًا في المستقبل.

قراءة المزيد:

كشفت وكالة ناسا عن أصل كوكب هاوميا - أكثر الكواكب غموضًا في النظام الشمسي

جعلت الكائنات الحية المريخ غير صالح للسكنى

يمكن للكبد أن يعمل لأكثر من 100 عام: أخبر العلماء كيف يكون ذلك ممكنًا