En av de centrala förutsägelserna i den allmänna relativitetsteorin är att ett massivt objekt
Under rätt förhållanden fungerar gravitationslinsen som ett slags naturligt teleskop "ur ingenting".Det kan också öka ljusstyrkan hos ljusavlägsna föremål.Astronomer har redan använt denna teknik för att observera några av de mest avlägsna galaxerna i universum.Nu är denna effekt önskadAnvänd den för att utforska föremål "närmare hemmet".
Hur kan solen hjälpa?
Gravitationslinsning av solen kan användas som en lins för att studera närliggande exoplaneter.Till exempel skulle ljus som kommer från en främmande värld fokuseras av vår stjärna på en brännpunkt på mellan 550 och 850 AE, beroende på hur nära ljuset ärexoplaneter som passerar genom solen.
En astronomisk enhet (AU) är en avståndsenhet inom astronomi som är ungefär lika med det genomsnittliga avståndet frånDet antas nu vara exakt 149 597 870 700 meter.
I princip är det teoretiskt möjligt att placera ett eller flera teleskop på detta avstånd och på så sätt skapa ett teleskop av solens storlek.Detta skulle ge en upplösning på cirka 10 km² för objekt 100 ljusår bort.
Vad man ska göra
Den rymdfarkost som mänskligheten har skjutit upp längst bort är Voyager 1, som bara ligger 160 AE från solen.Det är uppenbart att forskarna fortfarande har en lång väg att gå innan ett sådant solteleskop blirÄn så länge är detta bara ett projekt som kan genomföras i framtiden . Detta kräver inte magisk teknik eller ny fysik, men det kräver en hel del extraordinära tekniska lösningar.
Foto: NASA
Men även i det här fallet kommer forskare att mötamed ett annat problem. Det handlar om att använda all data som samlas in för att skapa en korrekt bild. Som är fallet med radioteleskop kommer en "sollins" inte att kunna ta en bild åt gången. En detaljerad förståelse av hur vår stjärna fokuserar ljus för att avbilda exoplaneter kommer att krävas. Och det är just detta problem som forskarna är redo att lösa.
Problemet med teleskop och forskarnas lösning
Inget teleskop är perfekt.En av begränsningarna för deras optiska variationer är relaterad till diffraktion. När ljusvågor passerar genom en teleskoplins kan fokuseringseffekten göra att vågorna stör varandra något. Detta är defraktion, som kan göra originalbilden suddig och förvränga.
Som ett resultat, för alla teleskop som finnsGränsen för bildskärpa är diffraktionsgränsen. Även om ett teleskop med en gravitationslins är annorlunda i sin struktur och egenskaper, har det också en diffraktionseffekt och en diffraktionsgräns.
I en nyligen publicerad studieI Monthly Notices of the Royal Astronomical Society simulerade forskare gravitationslinser av solen. Målet är att observera dess diffraktionseffekter, vilket kommer att påverka hur astronomer observerar avlägsna objekt som exoplaneter.
Vad är slutresultatet?
Det visade sig att ett teleskop med en sollinskommer att kunna detektera en 1 W-laser som kan komma från Proxima Centauri b. Det här är en planet som bara är fyra ljusår från jorden. Forskare har funnit att diffraktionsgränsen i allmänhet är mycket mindre än teleskopets totala upplösning. I framtiden, med hjälp av ett "solteleskop", kommer forskare att kunna särskilja detaljer från 10 till 100 km, beroende på den observerade våglängden.
Kredit: Toth V. T. & Turyshev, S.G.
För att visa hur ett solteleskop skulle fungera, simulerade forskarna en bild av jorden (ovan) med en upplösning på 1024×1024 pixlar på ett avstånd från Proxima Centauri (1,3 parsecs).
Fysiker fann också det, även på skalorunder diffraktionsgränsen kunde astronomer utforska andra objekt med hjälp av solen. Till exempel neutronstjärnor. De är vanligtvis för små för att observera deras egenskaper. Men ett sådant gravitationsteleskop kommer till och med att hjälpa till att studera förändringen i yttemperaturen hos dessa föremål.
I grund och botten bekräftade den nya studien detObjekt som exoplaneter och neutronstjärnor kan framgångsrikt observeras med hjälp av ett teleskop med en sollins.Om allt går väl kommer astronomerna att ha ett verkligt revolutionerande verktyg i framtiden.
Läs mer:
NASA avslöjade ursprunget till Haumea - den mest mystiska planeten i solsystemet
Levande organismer har gjort Mars obeboelig
Levern kan arbeta i mer än 100 år: forskare berättade hur detta är möjligt