Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba byliśmy w stanie szczegółowo zobaczyć, jak wyglądają najstarsze galaktyki we Wszechświecie, a nawet jak naprawdę wygląda planeta Ziemia z chmurami, górami i zbiornikami wodnymi. Ale jest jedna rzecz, której najpotężniejszy teleskop na świecie wciąż nie może zrobić: zrobić zdjęcia egzoplanety w wysokiej rozdzielczości.
Nieliczne sfotografowane egzoplanety wyglądają jak rozmyte kropki w obiektywie, przez co bardzo trudno jest stwierdzić, czy istnieje tam życie pozaziemskie, czy nie.
Ale to może się zmienić w odległej przyszłości, ponieważ NASA planuje wykorzystać naszą najjaśniejszą gwiazdę, Słońce, jako gigantyczny teleskop do odkrywania kontynentów, chmur, oceanów i stworzeń na jakiejś odległej planecie.
Jak wyglądałby ten gigantyczny teleskop?
Słońce działałoby jak soczewka między teleskopem a odległym obiektem / Kredyty: Uniwersytet StanfordaAbyśmy zrozumieli, co proponuje NASA, najpierw musimy wiedzieć, w jaki sposób wykonywane są zdjęcia kosmiczne.
Nowoczesne teleskopy rutynowo wykorzystują galaktyki i gromady gwiazd jako „soczewki grawitacyjne” do obserwacji odległych obiektów. Te gwiazdy działają jak soczewki powiększające, znajdując się między teleskopem a obiektem kosmicznym, który chcesz sfotografować.
Czemu? Ano dlatego, że promieniowanie emitowane przez te gwiazdy tworzy w przestrzeni krzywizny, które deformują lub powiększają obiekty w tle. Dzięki czemu doskonale widać, że za krawędzią znajduje się gwiazda.
Te krzywizny są znane jako „pierścienie Einsteina”, ponieważ to słynny fizyk przewidział ten efekt w 1936 roku. Pomysł przekształcenia Słońca w gigantyczny teleskop nie jest więc nowy.
Zgodnie z teorią względności nasza gwiazda ma pole grawitacyjne zdolne do koncentrowania całego światła odległych gwiazd w tym samym punkcie ogniskowym. Dzięki czemu moglibyśmy powiedzieć, że Słońce jest z natury gigantyczną soczewką.
Dlatego ostatni projekt NASA, Solar Gravitational Lensing Mission (lub Misja SGL w języku angielskim), postanowiła zrealizować pomysł Einsteina.
Ale czy można wykorzystać Słońce jako teleskop?
Słońce już działa jak soczewka grawitacyjna, ale trudno stwierdzić, czy można by ją wykorzystać do stworzenia gigantycznego teleskopu.
NASA szacuje, że zbudowanie urządzenia zdolnego do zrównania się z naszą gwiazdą i badaną planetą zajmie co najmniej 25 lat. Dlatego na razie pomysł jest eksperymentalny.
W pracy opublikowanej przez NASA Jet Propulsion Laboratory skomentowano, że dzięki tej technice możliwe byłoby uzyskanie obrazów egzoplanet o rozdzielczości 1000 razy większej niż obecnie. Co oznacza, że mogliśmy zobaczyć Wielki Mur Obcych lub odległe morze plastiku.
Jednak obecnie istnieje wiele ograniczeń, które utrudniają zadanie przekształcenia Słońca w gigantyczny teleskop.
Jednym z nich jest paliwo.
Astronom NASA Sława Turyszew potwierdził, że pole grawitacyjne Słońca powoduje wiele zniekształceń na obrazach. Dlatego, aby wykorzystać go jako gigantyczną soczewkę, konieczne byłoby metodyczne przesuwanie zwykłego teleskopu tam iz powrotem. Wiąże się to z tysiącami godzin pracy nad uzyskaniem jednego obrazu i ogromnymi ilościami paliwa.
Również Słońce nie jest całkiem kuliste.
Nasza gwiazda jest nieco dłuższa niż szersza, więc trudniej jest uzyskać pierścień Einsteina. Gdyby obserwowana egzoplaneta idealnie zrównała się z równikiem Słońca, powstały obraz nie byłby pierścieniem, ale znacznie trudniejszym do zeskanowania krzyżem.
Astronomowie NASA budują obecnie lustro o średnicy ponad sześciu metrów, aby spróbować rozwiązać niektóre z tych problemów w krótkim okresie. Byłby to rodzaj “super Hubble’a”, przygotowany do przechwytywania światła widzialnego, podczerwonego i ultrafioletowego. Ale takie lustro ma zostać wystrzelone na początku 2040 roku, więc pomysł przekształcenia Słońca w gigantyczny teleskop jest bardzo odległy.
Chociaż, szczerze mówiąc, całe środowisko naukowe ma duże oczekiwania wobec tego projektu.
Idea odnalezienia życia pozaziemskiego zbliża się do rzeczywistości. Istnieją już żagle słoneczne i inne niekonwencjonalne techniki napędowe, które można wykorzystać do podróży daleko od Układu Słonecznego. Brakuje tylko potężnego teleskopu, który poprowadzi nas do domu kosmitów.
Bibliografia:
Jak zrobić teleskop ze słońca? https://www.theverge.com/2022/10/4/23380525/solar-grawitacyjne-soczewki-egzoplanety
NASA chce użyć Słońca w gigantycznym teleskopie w poszukiwaniu kosmitów https://www.esquire.com/en/science/a40739159/nasa-alien-solar-gravitational-lens-teleskop/
Tworzenie obrazu dla rozszerzonych źródeł za pomocą słonecznej soczewki grawitacyjnej https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.102.024038
