Az általános relativitáselmélet (GR) egyik központi előrejelzése az, hogy egy hatalmas objektum
Megfelelő körülmények között a gravitációA lencse egyfajta természetes teleszkópként működik a semmiből. Növelheti a távoli tárgyak fényerejét és fényét. A csillagászok már alkalmazták ezt a technikát az Univerzum legtávolabbi galaxisainak megfigyelésére. Most ezt az effektust szeretnék felhasználni „otthonhoz közelebb” lévő tárgyak tanulmányozására.
Hogyan segíthet itt a Nap?
Lencseként a közeli tanuláshozAz exobolygók használhatják a Nap gravitációs lencséjét. Így az idegen világból érkező fényt csillagunk gravitációsan fókuszálja 550-850 AU tartományban, attól függően, hogy az exobolygó fénye milyen közel halad el a Naptól.
Csillagászati egység (AU)) a távolságmérés mértékegysége a csillagászatban, megközelítőleg megegyezik a Föld és a Nap közötti átlagos távolsággal. Jelenleg elfogadott, hogy pontosan 149 597 870 700 méter.
Elvileg elvileg errőlEgy vagy több távcsövet el lehet helyezni távolról, így a Nap méretű távcsövet hozhatunk létre. Ez körülbelül 10 km² felbontást adna a 100 fényév távolságra lévő objektumok számára.
Mi a teendő
Elindult a legtávolabbi űrhajóemberiség, ez a Voyager 1, ami mindössze 160 AU-ra van a Naptól. Nyilvánvaló, hogy a tudósoknak még sok tennivalójuk van, mielőtt egy ilyen napteleszkóp valósággá válik. Egyelőre ez csak a jövőben megvalósítható projekt. Ehhez nincs szükség mágikus technológiákra vagy új fizikára, de számos rendkívüli mérnöki megoldást igényel.
Fotó: NASA
De még ebben az esetben is szembesülnek a tudósok egy másik problémával. Arról van szó, hogy az összes összegyűjtött adatot felhasználjuk egy pontos kép létrehozásához. A rádióteleszkópokhoz hasonlóan a „naplencse” nem képes egyszerre csak egy képet készíteni. Szükség lesz annak részletes megértésére, hogy csillagunk hogyan fókuszálja a fényt az exobolygók képére. És pontosan ez az a probléma, amelyet a tudósok készek megoldani.
A teleszkópok problémája és a tudósok megoldása
Egyetlen teleszkóp sem tökéletes.Optikai variációik egyik korlátja a diffrakcióval kapcsolatos. Amikor a fényhullámok áthaladnak egy teleszkópos lencsén, a fókuszhatás hatására a hullámok kissé interferálhatnak egymással. Ez defrakció, amely elmoshatja és torzíthatja az eredeti képet.
Ennek eredményeként minden teleszkóp számára létezikA képélesség határa a diffrakciós határ. A gravitációs lencsés teleszkóp ugyan szerkezetében és tulajdonságaiban különbözik, de diffrakciós hatása és diffrakciós határa is van.
Egy nemrég megjelent tanulmánybanA Royal Astronomical Society havi közleményében a tudósok a Nap gravitációs lencséjét szimulálták. A cél a diffrakciós hatások megfigyelése, amelyek hatással lesznek arra, hogy a csillagászok hogyan figyelik meg a távoli objektumokat, például az exobolygókat.
Mi a lényeg?
Kiderült, hogy egy távcső naplencsévelképes lesz észlelni egy 1 W-os lézert, amely érkezhet a Proxima Centauri b. Ez egy olyan bolygó, amely mindössze négy fényévnyire van a Földtől. A tudósok azt találták, hogy általában a diffrakciós határ sokkal kisebb, mint a teleszkóp teljes felbontása. A jövőben egy „napteleszkóp” segítségével a tudósok a megfigyelt hullámhossztól függően 10 és 100 km közötti részleteket tudnak majd megkülönböztetni.
Köszönetnyilvánítás: Tóth V. T. & Turysev, S.G.
A napteleszkóp működésének bemutatására a tudósok egy 1024x1024 pixeles képet szimuláltak a Földről (fent) a Proxima Centauri (1,3 Parsec) távolságban.
A fizikusok ezt is megállapították, még a mérlegeknél isA diffrakciós határ alatt a csillagászok más objektumokat is felfedezhettek a Nap segítségével. Például neutroncsillagok. Általában túl kicsik ahhoz, hogy megfigyeljék sajátosságaikat. De egy ilyen gravitációs teleszkóp segít tanulmányozni ezeknek az objektumoknak a felületi hőmérsékletében bekövetkező változásokat.
Alapvetően az új tanulmány megerősítette eztAz olyan objektumok, mint az exobolygók és a neutroncsillagok, sikeresen megfigyelhetők egy naplencsével ellátott távcső segítségével, ha minden jól megy, a csillagászok a jövőben valóban forradalmi eszközt kapnak.
Olvass tovább:
A NASA feltárta a Haumea eredetét - a Naprendszer legtitokzatosabb bolygóját
Az élő szervezetek lakhatatlanná tették a Marsot
A máj több mint 100 évig működhet: a tudósok elmondták, hogyan lehetséges ez