Abbiamo alcuni telescopi incredibilmente potenti che ci hanno regalato viste straordinarie dell’universo e ci hanno permesso di guardare indietro ai primi giorni dell’universo. Questi osservatori, ad es Telescopio spaziale James Webb (JWST) sono straordinarie imprese ingegneristiche che hanno richiesto miliardi di dollari e decenni di lavoro.
Ma cosa succederebbe se avessimo accesso a un telescopio migliore già esistente? Questo non sarà un telescopio tradizionale. Non verrà nemmeno fornito con un obiettivo. Ma sarà il telescopio più potente che abbiamo mai costruito.
Utilizzerà questo telescopio sole si.
Per dare un’idea di quanto sia potente un telescopio solare, consideriamo il telescopio James Webb. Con uno specchio di 6,5 metri di diametro, il telescopio James Webb può raggiungere una risoluzione di circa un decimo di secondo d’arco, ovvero circa 600 volte maggiore della risoluzione dell’occhio umano. A questa risoluzione, il telescopio può vedere i dettagli di una moneta posizionata a 25 miglia (40 chilometri) di distanza o riprendere la sagoma di un normale pallone da calcio posizionato a 342 miglia (550 chilometri) di distanza.
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Un altro esempio è Telescopio dell’orizzonte degli eventi che in realtà è una rete di singoli strumenti sparsi in tutto il mondo. Coordinando attentamente i suoi elementi, ci ha regalato il telescopio Grandi immagini Dai dischi di gas circostanti Buchi neri giganti Per raggiungere questo obiettivo, è riuscito a raggiungere una sorprendente precisione di 20 microarcosecondi. A questa risoluzione, il telescopio è stato in grado di rilevare un’arancia seduta sulla superficie del pianeta. luna .
Ma cosa succederebbe se volessimo procurarci un telescopio più grande? Un telescopio più grande avrebbe bisogno di parabole giganti o reti di antenne che volano attraverso l’atmosfera. Sistema solare Entrambi richiedono enormi passi avanti nelle nostre capacità tecnologiche.
Per fortuna esiste già un gigantesco telescopio, situato al centro del sistema solare: il Sole.
Anche se il Sole potrebbe non sembrare una lente o uno specchio tradizionale, ha una massa significativa. Einstein ‘S teoria generale Relatività Oggetti enormi si piegano nello spazio…tempo Girateli. Qualsiasi luce che tocca la superficie del Sole viene deviata e, invece di proseguire in linea retta, si dirige verso un punto focale, mentre tutte le altre luci toccano il Sole contemporaneamente.
L’illustrazione mostra come viene utilizzata la lente gravitazionale attorno al Sole. (Credito immagine: Danny Ziemba/Pennsylvania State University, CC BY-NC-ND 4.0)
Gli astronomi utilizzano già questo effetto, chiamato… Lente gravitazionale Per studiare ulteriormente Galassie In universo Quando la luce proveniente da queste galassie passa vicino a un gigantesco ammasso di galassie, la massa di quell’ammasso ingrandisce l’immagine di sfondo, permettendoci di vedere molto più lontano di quanto possiamo vedere normalmente.
La “lente gravitazionale solare” si traduce in un’alta risoluzione quasi incredibile. È come uno specchio telescopico largo quanto il sole. Uno strumento posizionato nel punto focale corretto sarà in grado di sfruttare la deformazione gravitazionale del disco solare. attrattiva Per permetterci di osservare l’universo lontano con una sorprendente risoluzione di 10^-10 secondi d’arco. Questo è circa un milione di volte più potente dell’Event Horizon Telescope.
Naturalmente, ci sono sfide nell’usare la lente gravitazionale solare come telescopio paesaggistico. Il punto focale di tutta questa deviazione della luce è 542 volte più grande del punto focale principale. La distanza tra la Terra e il Sole . Sono 11 volte Distanza da Plutone E tre volte la distanza percorsa dalla navicella spaziale più lontana dell’umanità, Viaggiatore 1 lanciato nel 1977.
Quindi, non solo dovremo inviare un veicolo spaziale più lontano che mai, ma dovrà avere abbastanza carburante per restare lì e muoversi. Le immagini catturate dalla lente gravitazionale solare si diffonderanno per decine di chilometri nell’atmosfera. spazio Quindi, la navicella spaziale dovrebbe scansionare l’intero campo per costruire un’immagine a mosaico completa.
I piani per sfruttare le lenti solari risalgono agli anni ’70. Recentemente, gli astronomi hanno proposto di sviluppare una flotta di satelliti piccoli e leggeri che dispiegherebbero vele solari per accelerarli fino a 542 UA. Una volta lì, rallenterà e coordinerà le sue manovre, costruirà un’immagine e invierà i dati sulla Terra per l’elaborazione.
Sebbene questo concetto possa sembrare strano, non è lontano dalla realtà. E cosa potremmo ottenere da questo tipo di super telescopio? Se fosse puntato verso il pianeta extrasolare conosciuto più vicino, ad esempio, offrirebbe una precisione fino a un chilometro. Considerando che i piani per i successori del telescopio James Webb mirano a raggiungere capacità di imaging esoplanetario in cui l’intero pianeta si trova in una manciata di pixel, la lente gravitazionale solare fa vergognare queste idee; È in grado di fornire un’immagine straordinaria delle caratteristiche superficiali dettagliate di qualsiasi pianeta extrasolare entro 100 anni luce, per non parlare di tutte le altre osservazioni astronomiche che può effettuare.
Dire che questo telescopio sarà migliore di qualsiasi telescopio conosciuto è un eufemismo. Sarà migliore di qualsiasi telescopio che potremmo costruire in un possibile futuro entro le prossime centinaia di anni. Il telescopio è già lì: tutto ciò che dobbiamo fare è mettere la fotocamera nella giusta posizione.
