טלסקופ סולארי יזהה אות מכוכב הלכת השכן: איך הוא יעבוד

אחת התחזיות המרכזיות של תורת היחסות הכללית (GR) היא שעצם מסיבי –

כוכב, גלקסיה או חור שחור יכולים לכופף אור שעובר דרכםמשמעות הדבר היא שהאור מעצמים רחוקים מוקלט בכבידה על ידי עצמים קרובים יותר אלינו.

בתנאים הנכונים, עידוש כבידתי פועל כמעין טלסקופ טבעי "יש מאין ".זה יכול להגדיל את הבהירות של אובייקטים רחוקים אור.אסטרונומים כבר השתמשו בטכניקה זו כדי לצפות בכמה מהגלקסיות הרחוקות ביותר ביקום .עכשיו האפקט הזה רוצההשתמש כדי לחקור אובייקטים "קרוב יותר לבית ".

איך השמש יכולה לעזור?

עידוש כבידתי של השמש יכול לשמש כעדשה לחקר כוכבי לכת חוץ-שמשיים סמוכים.לכן, אור שמגיע מעולם זר יהיה ממוקד בכבידה על ידי הכוכב שלנו עם מיקוד באזור של 550 עד 850 AU, תלוי כמה קרוב האורכוכבי לכת חוץ-שמשיים חולפים מהשמש .

יחידה אסטרונומית (AU) היא יחידת מדידת מרחק באסטרונומיה, השווה בקירוב למרחק הממוצע מכיום, ההנחה היא כי הוא בדיוק 149,597,870,700 מטר. 

באופן עקרוני, ניתן תיאורטית למקם טלסקוף אחד או יותר במרחק זה, וכך ליצור טלסקופ בגודל השמש.זה ייתן רזולוציה של כ-10 קמ"ר לעצמים במרחק של 100 שנות אור.

מה לעשות

החללית הרחוקה ביותר ששוגרה על ידי האנושות היא וויאג'ר 1, שנמצאת רק 160 AU מהשמש  . ברור שלמדענים יש עוד דרך ארוכה לעבור לפני שטלסקופ שמש כזה יהפוך לטלסקופ שמש.לעת עתה, זהו רק פרויקט שניתן ליישם בעתיד.זה לא דורש טכנולוגיות קסם או פיזיקה חדשה, אבל זה דורש פתרונות הנדסיים יוצאי דופן רבים.

צילום: נאס"א

אבל גם במקרה זה, מדענים יתמודדועם בעיה נוספת. מדובר על שימוש בכל הנתונים שנאספו כדי ליצור תמונה מדויקת. כמו במקרה של טלסקופים רדיו, "עדשה סולארית" לא תוכל להשיג תמונה אחת בכל פעם. תידרש הבנה מפורטת של האופן שבו הכוכב שלנו ממקד אור לתמונה של כוכבי לכת חיצוניים. וזו בדיוק הבעיה שמדענים מוכנים לפתור.

בעיית הטלסקופים ופתרון המדענים

אין טלסקופ מושלם.אחת המגבלות של הווריאציות האופטיות שלהם קשורה לעקיפה. כאשר גלי אור עוברים דרך עדשה טלסקופית, אפקט המיקוד יכול לגרום לגלים להפריע מעט זה לזה. זוהי השחתה שעלולה לטשטש ולעוות את התמונה המקורית.

כתוצאה מכך, עבור כל טלסקופ שישהגבול של חדות התמונה הוא גבול העקיפה. למרות שטלסקופ עם עדשת כבידה שונה במבנהו ובתכונותיו, יש לו גם אפקט עקיפה ומגבלת עקיפה.

במחקר שפורסם לאחרונהבהודעות החודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה, מדענים דימו עדשות כבידה של השמש. המטרה היא לצפות בהשפעות הדיפרקציה שלו, שישפיעו על האופן שבו אסטרונומים צופים בעצמים מרוחקים כמו כוכבי לכת אקזו-כוכבים.

מה השורה התחתונה?

התברר כי טלסקופ עם עדשה סולאריתיוכל לזהות לייזר 1 W שיכול לבוא מ Proxima Centauri b. זהו כוכב לכת שנמצא רק ארבע שנות אור מכדור הארץ. מדענים מצאו שבאופן כללי, גבול העקיפה קטן בהרבה מהרזולוציה הכוללת של הטלסקופ. בעתיד, באמצעות "טלסקופ סולארי", מדענים יוכלו להבחין בפרטים בין 10 ל-100 ק"מ, בהתאם לאורך הגל הנצפה.

קרדיט: Toth V. T. & טורישב, ש.ג.

כדי להראות כיצד יעבוד טלסקופ סולארי, המדענים דימו תמונה של כדור הארץ (למעלה) ברזולוציה של 1024×1024 פיקסלים במרחק של פרוקסימה קנטאורי (1.3 פרסקים).

פיזיקאים גם גילו את זה, אפילו בקנה מידהמתחת לגבול העקיפה, אסטרונומים יכלו לחקור עצמים אחרים בעזרת השמש. למשל, כוכבי נויטרונים. הם בדרך כלל קטנים מכדי לראות את התכונות שלהם. אבל טלסקופ כבידה כזה אפילו יעזור לחקור את השינוי בטמפרטורת פני השטח של עצמים אלה.

בעיקרון, המחקר החדש אישר זאתניתן לצפות בהצלחה בעצמים כמו כוכבי לכת ונייטרונים באמצעות טלסקופ עם עדשת שמש אם הכל ילך כשורה, לאסטרונומים יהיה כלי מהפכני באמת בעתיד.

קרא עוד:

נאס"א חשפה את מקורו של האומאה - כוכב הלכת המסתורי ביותר במערכת השמש

אורגניזמים חיים הפכו את מאדים לבלתי ניתן למגורים

הכבד יכול לעבוד יותר מ-100 שנים: מדענים אמרו איך זה אפשרי