De ce vrea NASA să folosească Soarele ca pe un telescop uriaș?

În 1936, Albert Einstein a publicat ceea ce el a descris ca fiind un „mic calcul”, arătând că, într-o zi, cineva ar putea să folosească Soarele drept telescop uriaș. Deși pare incredibil, conceptul nu este atât de departe de realizare, iar una dintre ideile pentru implementarea practică a acestuia este în faza III la Institutul pentru Concepte Avansate al NASA.

„Acum ceva timp, R. W. Mandl m-a vizitat și mi-a cerut să public rezultatele unui mic calcul pe care l-am făcut la cererea lui. Această notă răspunde dorinței lui”, a scris Einstein în revista Science.

• Ce se întâmplă cu creierul atunci când lucrezi în echipă?
• Locul în care trăiești influențează ce greutate ai, arată un nou studiu

Conform teoriei generale a relativității a lui Einstein, obiectele gigantice din Univers îndoaie spațiu-timpul, alterând traiectoria luminii. Aceasta nu este o idee abstractă, ci ceva ce putem realiza destul de regulat folosind telescoape precum Telescopul Spațial James Webb (JWST), extinzând practic raza de acțiune a telescopului prin vizualizarea luminii care a fost deviată de obiecte masive în drumul său spre Pământ.

Einstein credea că poate să folosească Soarele drept telescop uriaș. Și avea dreptate!

Einstein a realizat, deși aparent a calculat acest lucru doar la insistențele lui Mandl, că acest lucru înseamnă că există o regiune în Sistemul Solar unde lumina din spatele Soarelui este focalizată, fiind deviată de gravitația stelei noastre.

Regiunea unde are loc acest efect se află la aproximativ 550 de Unități Astronomice (AU) de Soare, o AU fiind distanța dintre Pământ și Soare. Plasând un telescop în acea regiune, un cercetător ar putea să folosească Soarele drept telescop uriaș pentru a vizualiza suprafețele exoplanetelor, fără a fi nevoie de telescoape spațiale de dimensiuni colosale (sau rețele de telescoape) care ar necesita o inginerie extrem de complexă.

„Câmpul gravitațional al Soarelui acționează ca o lentilă sferică pentru a mări intensitatea radiației de la o sursă îndepărtată de-a lungul unei linii focale semi-infinite”, a scris Von Russel Eshleman, care a propus pentru prima dată o misiune pentru realizarea unui astfel de telescop.

„O navă spațială aflată oriunde pe acea linie ar putea, în principiu, observa, intercepta și comunica la distanțe interstelare, folosind echipamente comparabile ca dimensiune și putere cu cele folosite acum pentru distanțele interplanetare. Dacă se neglijează efectele coronale, factorul maxim de mărire pentru radiația coerentă este invers proporțional cu lungimea de undă, fiind de 100 de milioane la 1 milimetru”, a continuat Eshleman, potrivit IFL Science.

Misiunea pare astăzi mult mai realizabilă decât în vremea lui Einstein

În prezent, putem folosi lentila gravitațională pentru a vedea obiecte incredibil de îndepărtate, dar suntem limitați de poziția acestor obiecte și de obiectele care se întâmplă să fie în spatele lor. Folosind nave spațiale, am putea plasa telescopul nostru pe partea opusă a Soarelui față de obiectul îndepărtat pe care vrem să-l vedem, crescând dramatic distanța de vizualizare. S-a propus într-un proiect aflat în faza III la Institutul pentru Concepte Avansate al NASA că folosind această metodă, am putea vizualiza suprafața exoplanetelor din vecinătatea noastră stelară.

„Chiar și în prezența coroanei solare, raportul semnal-zgomot este suficient de mare încât, în șase luni de integrare, se poate reconstrui imaginea exoplanetei cu o rezoluție de aproximativ 25 km, suficient pentru a vedea caracteristici de suprafață și semne de locuibilitate”, explică NASA.

„Desigur, nu există nicio speranță de a observa acest fenomen direct. Cu greu ne vom apropia vreodată suficient de mult de o astfel de linie centrală”, a adăugat Einstein.

Deși aceasta este o distanță enormă chiar și cu tehnologia din prezent (Voyager I a ajuns la puțin peste 160 AU de la lansarea sa în 1977), este mult mai realizabilă decât era atunci când Einstein a exclus o astfel de misiune. Proiectul NASA propune utilizarea unei „arhitecturi de roi” de sateliți mici folosind vele solare pentru a-i propulsa către poziția necesară în mai puțin de 25 de ani.

Deși încă există provocări astronomice majore pentru o astfel de misiune (inclusiv distorsiuni semnificative introduse de lentila gravitațională și mutarea navelor spațiale pe distanțe vaste pentru a observa obiectul dorit), este posibil să putem construi imagini ale suprafețelor reale ale exoplanetelor extraterestre în decursul vieții noastre. Ceea ce este destul de uimitor, chiar dacă Einstein a considerat acest lucru o sarcină de distragere care trebuia notată și publicată.

Vă recomandăm să citiți și:

De ce unii fizicieni cred că trăim într-o gaură neagră?

Când ar putea fi construită prima cale ferată pe Lună?

Oamenii de știință ar fi descoperit unde a dispărut toată apa de pe Venus

Universul ar putea fi plin de găuri negre care nu mor niciodată