En af de centrale forudsigelser af generel relativitetsteori (GR) er, at et massivt objekt—
Under de rigtige forhold, tyngdekraftenLensing fungerer som en slags naturligt teleskop ud af ingenting. Det kan øge lysstyrken og lyset af fjerne objekter. Astronomer har allerede brugt denne teknik til at observere nogle af de fjerneste galakser i universet. Nu vil de bruge denne effekt til at studere genstande "tættere på hjemmet."
Hvordan kan solen hjælpe?
Som en linse til at studere i nærhedenexoplaneter kan bruge gravitationslinser af Solen. Således vil lyset, der kommer fra den fremmede verden, blive gravitationsfokuseret af vores stjerne med et fokus i området fra 550 til 850 AU, afhængig af hvor tæt exoplanetens lys passerer fra Solen.
Astronomisk enhed (AU)) er en afstandsmåleenhed i astronomi, omtrent lig med den gennemsnitlige afstand fra Jorden til Solen. Aktuelt accepteret at være præcis 149.597.870.700 meter.
I i princippet teoretisk på detteEt eller flere teleskoper kan placeres på afstand og dermed skabe et teleskop på størrelse med Solen. Dette ville give en opløsning på omkring 10 km² for objekter i en afstand på 100 lysår.
Hvad skal man gøre
Det fjerneste rumfartøj opsendtmenneskeheden, dette er Voyager 1, som ligger kun 160 AU fra Solen. Naturligvis har forskerne stadig meget at gøre, før et sådant solteleskop bliver en realitet. Indtil videre er dette kun et projekt, der kan gennemføres i fremtiden. Dette kræver ikke magiske teknologier eller ny fysik, men det kræver mange ekstraordinære tekniske løsninger.
Foto: NASA
Men selv i dette tilfælde vil forskerne stå over formed et andet problem. Det handler om at bruge alle de indsamlede data til at skabe et præcist billede. Som det er tilfældet med radioteleskoper, vil en "sollinse" ikke være i stand til at få et billede ad gangen. En detaljeret forståelse af, hvordan vores stjerne fokuserer lys for at afbilde exoplaneter, vil være påkrævet. Og det er netop det problem, som forskerne er klar til at løse.
Problemet med teleskoper og videnskabsmænds løsning
Intet teleskop er perfekt.En af begrænsningerne af deres optiske variationer er relateret til diffraktion. Når lysbølger passerer gennem en teleskoplinse, kan fokuseringseffekten få bølgerne til at interferere lidt med hinanden. Dette er defraktion, som kan sløre og forvrænge det originale billede.
Som et resultat, for ethvert teleskop der erGrænsen for billedskarphed er diffraktionsgrænsen. Selvom et teleskop med en gravitationslinse er anderledes i sin struktur og egenskaber, har det også en diffraktionseffekt og en diffraktionsgrænse.
I en nylig offentliggjort undersøgelseI Monthly Notices of the Royal Astronomical Society simulerede videnskabsmænd gravitationslinser af Solen. Målet er at observere dens diffraktionseffekter, som vil påvirke, hvordan astronomer observerer fjerne objekter såsom exoplaneter.
Hvad er bundlinjen?
Det viste sig, at et teleskop med en sollinsevil være i stand til at detektere en 1 W laser, der kunne komme fra Proxima Centauri b. Dette er en planet, der kun er fire lysår fra Jorden. Forskere har fundet ud af, at diffraktionsgrænsen generelt er meget mindre end teleskopets samlede opløsning. I fremtiden vil forskerne ved hjælp af et "solteleskop" være i stand til at skelne detaljer fra 10 til 100 km, afhængigt af den observerede bølgelængde.
Kredit: Toth V. T. & Turyshev, S.G.
For at vise, hvordan et solteleskop ville fungere, simulerede forskerne et billede af Jorden (ovenfor) med en opløsning på 1024×1024 pixels i en afstand af Proxima Centauri (1,3 parsecs).
Fysikere fandt også det, selv på skalaerunder diffraktionsgrænsen kunne astronomer udforske andre objekter ved hjælp af Solen. For eksempel neutronstjerner. De er normalt for små til at observere deres træk. Men sådan et gravitationsteleskop vil endda hjælpe med at studere ændringen i overfladetemperaturen på disse objekter.
Grundlæggende bekræftede den nye undersøgelse detObjekter som exoplaneter og neutronstjerner kan med succes observeres ved hjælp af et teleskop med en sollinse. Hvis alt går vel, vil astronomerne have et virkelig revolutionerende værktøj i fremtiden.
Læs mere:
NASA afslørede oprindelsen af Haumea - den mest mystiske planet i solsystemet
Levende organismer har gjort Mars ubeboelig
Leveren kan arbejde i mere end 100 år: videnskabsmænd fortalte, hvordan dette er muligt