Можем ли да превърнем слънцето в гигантски телескоп?

Р азполагаме с няколко невероятно мощни телескопа, които ни предоставят впечатляващи гледки към Kосмоса и ни позволяват да погледнем назад към ранните дни на Вселената. Тези обсерватории, като например космическият телескоп „Джеймс Уеб“ (JWST), са невероятни инженерни постижения, за които са били необходими милиарди долари и десетилетия работа.

Но какво би станало, ако имахме достъп до още по-добър телескоп, който вече съществува? Това няма да е типичен телескоп. Той дори няма да е снабден с обектив. Но щеше да е далеч най-мощният телескоп, който някога сме създавали.

Този телескоп би използвал самото слънце.

За да си представите колко мощен би могъл да бъде един слънчев телескоп, разгледайте JWST. С огледало с диаметър 6,5 метра JWST е способен да постигне разделителна способност от около една десета от дъговата секунда, което е около 600 пъти по-добре от човешкото око. С тази разделителна способност телескопът може да види детайлите на монета, поставена на разстояние 40 км от него, или да улови рисунъка на футболна топка, поставена на разстояние 550 км.

Could we turn the sun into a gigantic telescope? https://t.co/3HmxRn5KiV

— Live Science (@LiveScience) September 19, 2024

Друг пример е телескопът „Хоризонт на събитията“, който всъщност представлява мрежа от отделни инструменти, разпръснати по цялото земно кълбо. Чрез внимателно координиране на елементите си телескопът ни предостави впечатляващи изображения на газовите дискове, заобикалящи гигантски черни дупки. За да постигне това, той успя да постигне впечатляващата разделителна способност от 20 микроаркисекунди. С тази резолюция телескопът може да забележи портокал, който седи на повърхността на Луната.

Но какво ще стане, ако искаме да направим още по-голям проект? Един по-голям телескоп би се нуждаел от гигантски чинии или от мрежи от антени, които да летят през Слънчевата система, като и в двата случая ще е необходим огромен скок в технологичните ни възможности.

За щастие вече има гигантски телескоп, който се намира точно в центъра на Слънчевата система - Слънцето.

Макар че слънцето не изглежда като традиционна леща или огледало, то има голяма маса. А в общата теория на относителността на Айнщайн масивните обекти огъват пространство-времето около себе си. Всяка светлина, която се допира до повърхността на слънцето, се отклонява и вместо да продължи по права линия, се насочва към фокусна точка заедно с цялата друга светлина, която се допира до слънцето по същото време.

Астрономите вече използват този ефект, наречен гравитационна леща, за изучаване на най-отдалечените галактики във Вселената. Когато светлината от тези галактики преминава в близост до гигантски куп галактики, масата на този куп усилва и увеличава фоновото изображение, което ни позволява да виждаме много по-далеч, отколкото обикновено бихме могли.

„Слънчевата гравитационна леща“ води до почти невероятно висока разделителна способност. Сякаш разполагаме с огледало на телескоп с ширината на цялото Слънце. Инструмент, позициониран в правилната фокусна точка, би могъл да използва гравитационното изкривяване на слънчевата гравитация, за да ни позволи да наблюдаваме далечната Вселена със спираща дъха разделителна способност от 10^-10 дъгови секунди. Това е приблизително един милион пъти по-мощно от телескопа Event Horizon.

Разбира се, използването на слънчевата гравитационна леща като естествен телескоп се сблъсква с някои предизвикателства. Фокусната точка на цялото това огъване на светлината е 542 пъти по-голяма от разстоянието между Земята и Слънцето. То е 11 пъти по-голямо от разстоянието до Плутон и три пъти по-голямо от разстоянието, достигнато от най-далечния космически апарат на човечеството - „Вояджър 1“, който беше изстрелян през 1977 г.

Така че не само ще трябва да изпратим космически кораб по-далеч от всякога, но и ще трябва да разполага с достатъчно гориво, за да остане там и да се движи. Изображенията, създадени от слънчевата гравитационна леща, ще бъдат разпръснати на десетки километри пространство, така че космическият апарат ще трябва да сканира цялото поле, за да изгради цялостно мозаечно изображение.

Плановете за използване на слънчевата леща датират още от 70-те години на миналия век. Съвсем наскоро астрономите предложиха да се разработи флотилия от малки, леки кубесати, които ще използват слънчеви платна, за да се ускорят до 542 AU. След като стигнат дотам, те ще забавят ход и ще координират маневрите си, ще създадат изображение и ще изпратят данните обратно на Земята за обработка.

Макар и да изглежда необичайна, концепцията не е твърде далеч от реалността. А какво бихме получили с този вид супертелескоп? Ако той бъде насочен към Проксима b, най-близката известна екзопланета, например, ще има разделителна способност от 1 километър. Като се има предвид, че плановете за наследници на JWST се надяват да постигнат възможности за визуализиране на екзопланети, при които цялата планета се намира в шепа пиксели, слънчевият гравитационен обектив засрамва тези идеи; той е способен да осигури изящен портрет на подробните характеристики на повърхността на всяка екзопланета в радиус от 100 светлинни години, да не говорим за всички други астрономически наблюдения, които би могъл да постигне.

Да се каже, че това ще бъде по-добро от всеки известен телескоп, е подценяване. Той би бил по-добър от всеки телескоп, който бихме могли да построим в бъдеще през следващите няколкостотин години. Телескопът вече съществува - просто трябва да поставим камерата на правилното място.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase