Едно от централните предсказания на общата теория на относителността (ОТО) е, че масивен обект-
При правилните условия гравитациятаОбективът действа като вид естествен телескоп от нищото. Може да увеличи яркостта и светлината на отдалечени обекти. Астрономите вече са използвали тази техника, за да наблюдават някои от най-отдалечените галактики във Вселената. Сега те искат да използват този ефект, за да изучават обекти „по-близо до дома“.
Как може да помогне слънцето?
Като обектив за учене наблизоекзопланетите могат да използват гравитационни лещи на Слънцето. Така светлината, идваща от извънземния свят, ще бъде гравитационно фокусирана от нашата звезда с фокус в района от 550 до 850 AU, в зависимост от това колко близо минава светлината на екзопланетата от Слънцето.
Астрономическа единица (AU)) е единица за измерване на разстояние в астрономията, приблизително равна на средното разстояние от Земята до Слънцето. В момента се приема точно 149 597 870 700 метра.
В по принцип, теоретично по товаЕдин или повече телескопи могат да бъдат поставени на разстояние, като по този начин се създаде телескоп с размера на Слънцето. Това би дало разделителна способност от около 10 km² за обекти на разстояние от 100 светлинни години.
Какво да правим
Изстрелян най-отдалеченият космически корабчовечеството, това е Вояджър 1, който е само на 160 AU от Слънцето. Очевидно учените имат още много работа, преди подобен слънчев телескоп да стане факт. Засега това е само проект, който може да бъде реализиран в бъдеще. Това не изисква магически технологии или нова физика, но изисква много необикновени инженерни решения.
Снимка: НАСА
Но дори и в този случай учените ще се изправятс друг проблем. Става въпрос за използването на всички събрани данни за създаване на точно изображение. Както в случая с радиотелескопите, „слънчевата леща“ няма да може да получи едно изображение наведнъж. Ще бъде необходимо подробно разбиране на това как нашата звезда фокусира светлината, за да изобрази екзопланети. И точно това е проблемът, който учените са готови да решат.
Проблемът с телескопите и решението на учените
Нито един телескоп не е съвършен.Едно от ограниченията на техните оптични вариации е свързано с дифракцията. Когато светлинните вълни преминават през телескопична леща, ефектът на фокусиране може да доведе до лека намеса на вълните една в друга. Това е дефракция, която може да замъгли и изкриви оригиналното изображение.
В резултат на това за всеки телескоп имаГраницата на остротата на изображението е границата на дифракцията. Въпреки че телескопът с гравитационна леща е различен по своята структура и свойства, той също има дифракционен ефект и граница на дифракция.
В наскоро публикувано проучванеВ Месечните известия на Кралското астрономическо дружество учените симулираха гравитационни лещи на Слънцето. Целта е да се наблюдават неговите дифракционни ефекти, които ще повлияят на това как астрономите наблюдават отдалечени обекти като екзопланети.
Какъв е долният ред?
Оказа се, че телескоп със слънчева лещаще може да открие 1 W лазер, който може да дойде от Проксима Кентавър b. Това е планета, която е само на четири светлинни години от Земята. Учените са установили, че като цяло границата на дифракция е много по-малка от общата разделителна способност на телескопа. В бъдеще с помощта на „слънчев телескоп“ учените ще могат да различават детайли от 10 до 100 км в зависимост от наблюдаваната дължина на вълната.
Кредит: Toth V. T. & Туришев, С.Г.
За да покажат как ще работи слънчевият телескоп, учените симулираха изображение на Земята (горе) с разделителна способност 1024 × 1024 пиксела на разстояние от Проксима Кентавър (1,3 парсека).
Физиците също установиха, че дори в мащабипод границата на дифракция, астрономите биха могли да изследват други обекти с помощта на Слънцето. Например неутронни звезди. Обикновено са твърде малки, за да се наблюдават характеристиките им. Но такъв гравитационен телескоп дори ще помогне да се изследва промяната в повърхностната температура на тези обекти.
По принцип новото проучване потвърди товаОбекти като екзопланети и неутронни звезди могат да бъдат успешно наблюдавани с помощта на телескоп със слънчева леща.Ако всичко върви добре, астрономите ще разполагат с наистина революционен инструмент в бъдеще.
Прочетете още:
НАСА разкри произхода на Хаумеа - най-загадъчната планета в Слънчевата система
Живите организми са направили Марс необитаем
Черният дроб може да работи повече от 100 години: учени разказаха как е възможно това