Solarni teleskop otkrit će signal sa susjednog planeta: kako će to raditi

Jedno od središnjih predviđanja opće relativnosti (GR) je da masivni objekt—

zvijezda, galaksija ili crna rupa—moždaskrenuti svjetlost koja prolazi u blizini. To znači da svjetlost udaljenih objekata gravitacijsko leća objektima koji su nam bliži.

Pod pravim uvjetima, gravitacijaObjektiv djeluje kao neka vrsta prirodnog teleskopa iz ničega. Može povećati svjetlinu i svjetlost udaljenih objekata. Astronomi su već upotrijebili ovu tehniku ​​za promatranje nekih od najudaljenijih galaksija u svemiru. Sada žele koristiti ovaj efekt za proučavanje objekata "bliže kući".

Kako sunce može pomoći?

Kao leća za proučavanje u bliziniegzoplanete mogu koristiti gravitacijske leće Sunca. Stoga će svjetlost koja dolazi iz vanzemaljskog svijeta biti gravitacijski fokusirana od strane naše zvijezde s fokusom u području od 550 do 850 AJ, ovisno o tome koliko blizu svjetlost egzoplaneta prolazi od Sunca.

Astronomska jedinica (AU)) je jedinica za mjerenje udaljenosti u astronomiji, približno jednaka prosječnoj udaljenosti od Zemlje do Sunca. Trenutačno je prihvaćeno točno 149.597.870.700 metara. 

U načelno, teoretski na ovoJedan ili više teleskopa može se postaviti na udaljenost, stvarajući tako teleskop veličine Sunca. To bi dalo rezoluciju od oko 10 km² za objekte na udaljenosti od 100 svjetlosnih godina.

Što učiniti

Lansirana najudaljenija svemirska letjelicačovječanstvo, ovo je Voyager 1, koji je udaljen samo 160 AJ od Sunca. Očito, znanstvenici još moraju puno učiniti prije nego što takav solarni teleskop postane stvarnost. Za sada je to samo projekt koji se može realizirati u budućnosti. To ne zahtijeva magične tehnologije ili novu fiziku, ali zahtijeva mnoga izvanredna inženjerska rješenja.

Foto: NASA

Ali čak iu ovom slučaju, znanstvenici će se suočitis drugim problemom. Riječ je o korištenju svih prikupljenih podataka za stvaranje točne slike. Kao što je slučaj s radioteleskopima, "solarna leća" neće moći dobiti jednu po jednu sliku. Bit će potrebno detaljno razumijevanje načina na koji naša zvijezda fokusira svjetlost na sliku egzoplaneta. I upravo je to problem koji su znanstvenici spremni riješiti.

Problem teleskopa i rješenja znanstvenika

Nijedan teleskop nije savršen.Jedno od ograničenja njihovih optičkih varijacija povezano je s difrakcijom. Kada svjetlosni valovi prolaze kroz teleskopsku leću, efekt fokusiranja može uzrokovati laganu interferaciju valova jedan s drugim. Ovo je defrakcija, koja može zamutiti i iskriviti izvornu sliku.

Kao rezultat toga, za bilo koji teleskop postojiGranica oštrine slike je granica difrakcije. Iako je teleskop s gravitacijskom lećom drugačiji po svojoj strukturi i svojstvima, on također ima difrakcijski učinak i difrakcijsku granicu.

U nedavno objavljenoj studijiU Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, znanstvenici su simulirali gravitacijsku leću Sunca. Cilj je promatrati njegove difrakcijske učinke, koji će utjecati na to kako astronomi promatraju udaljene objekte poput egzoplaneta.

Koji je zaključak?

Pokazalo se da je teleskop sa solarnom lećommoći će otkriti laser od 1 W koji bi mogao doći iz Proxima Centauri b. Ovo je planet udaljen samo četiri svjetlosne godine od Zemlje. Znanstvenici su otkrili da je, općenito, granica difrakcije mnogo manja od ukupne rezolucije teleskopa. U budućnosti će znanstvenici pomoću “solarnog teleskopa” moći razlikovati detalje od 10 do 100 km, ovisno o promatranoj valnoj duljini.

Zasluge: Toth V. T. & Turyshev, S.G.

Kako bi pokazali kako bi radio solarni teleskop, znanstvenici su simulirali sliku Zemlje (iznad) u rezoluciji od 1024×1024 piksela na udaljenosti od Proxime Centauri (1,3 parseka).

Fizičari su također to otkrili, čak i u mjerilimaispod granice difrakcije, astronomi bi mogli istraživati ​​druge objekte uz pomoć Sunca. Na primjer, neutronske zvijezde. Obično su premali da bi se promatrale njihove značajke. Ali takav gravitacijski teleskop čak će pomoći u proučavanju promjene površinske temperature tih objekata.

Uglavnom, nova studija je to i potvrdilaObjekti poput egzoplaneta i neutronskih zvijezda mogu se uspješno promatrati pomoću teleskopa sa solarnim lećama, astronomi će u budućnosti imati istinski revolucionaran alat.

Čitaj više:

NASA je otkrila podrijetlo Haumee - najtajanstvenijeg planeta Sunčevog sustava

Živi organizmi učinili su Mars nenastanjivim

Jetra može raditi više od 100 godina: znanstvenici su rekli kako je to moguće