
我們有一些功能強大的望遠鏡,使我們對宇宙的景色壯觀,並讓我們回顧了宇宙的早期。這些觀察者,例如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡((JWST)是工程學的驚人壯舉,需要數十億美元和數十年的工作。
但是,如果我們可以訪問已經存在的更好的望遠鏡,該怎麼辦?這不是典型的望遠鏡。它甚至不會帶有鏡頭。但這將是迄今為止我們建造的最強大的望遠鏡。
這個望遠鏡將使用太陽本身。
為了對基於太陽的望遠鏡有多麼強大的觀點,請考慮JWST。 JWST的直徑為21.3英尺(6.5米)的鏡子,能夠達到弧度的十分之一,比人眼約為600倍。通過該決議,望遠鏡可以看到距離它25英里(40公里)的硬幣上的細節,或者撿起坐在342英里(550公里)的法規足球的模式。
另一個例子是事件範圍的望遠鏡,該望遠鏡實際上是散佈在全球範圍內的單個工具網絡。通過仔細協調其元素,望遠鏡為我們提供了令人印象深刻的巨人氣體磁盤的圖像黑洞。為了實現這一目標,它管理了20個微鈣秒的令人印象深刻的解決方案。在該分辨率下,望遠鏡可以在表面上發現橙色月亮。
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但是,如果我們想走更大呢?較大的望遠鏡需要巨大的菜餚或天線網絡飛行太陽系這兩者都需要我們的技術能力巨大的飛躍。
值得慶幸的是,恰好有一個巨型望遠鏡已經可用,坐在太陽系:太陽。
雖然太陽看起來不像傳統的鏡頭或鏡子,但它的質量很多。並在愛因斯坦'廣義相對論,大量物體彎曲空間 - 時間在他們周圍。任何掠過太陽表面的光都會偏轉,而不是直線繼續前進,而是朝焦點前進,以及所有其他同時掠奪太陽的光線。
天文學家已經使用了這種效應,稱為重力鏡頭,研究宇宙中最遙遠的星系。當這些星系的光在巨大的星系群附近通過時,該簇的質量會放大並放大背景圖像,從而使我們看到的距離遠遠超過了平常。
“太陽引力鏡頭”導致了幾乎令人難以置信的高分辨率。好像我們有一個望遠鏡鏡像整個太陽的寬度。位於正確焦點的樂器將能夠利用太陽的重力翹曲重力為了使我們能夠以10^-10弧秒的下巴分辨率觀察遙遠的宇宙。這是事件範圍望遠鏡強大的大約一百萬倍。
當然,將太陽引力鏡頭用作天然望遠鏡存在挑戰。所有這些光彎曲的焦點是地球和太陽之間的距離的542倍。這是距冥王星的距離的11倍,是人類最遙遠的航天器Voyager 1所達到的距離的三倍,該航天器於1977年推出。
因此,我們不僅需要比以往任何時候都更遠地發送航天器,而且還必須有足夠的燃料來呆在那裡並四處走動。太陽引力鏡頭創建的圖像將分佈在數十公里的空間上,因此,航天器必須掃描整個田地以構建完整的馬賽克圖像。
利用太陽鏡頭的計劃可以追溯到1970年代。最近,天文學家提議開發一支小型,輕質的立方體,這些車隊將部署太陽帆,以將其加速到542 AU。到達那里後,他們會放慢腳步並協調他們的操作,構建圖像並將數據發送回到地球用於處理。
雖然這似乎很奇怪,但這個概念離現實不遠。我們將使用這種超級距離得到什麼?例如,如果它針對的是最接近的已知系外行星的Proxima B,則將提供1公里的分辨率。考慮到JWST向JWST的繼任者的計劃希望實現整個星球坐在少數像素中的外部球星的成像能力,太陽能鏡頭使這些想法羞辱了。它能夠提供任何詳細的表面特徵的精美肖像系外行星在100之內光年,更不用說它可以實現的所有其他天文觀察。
要說這將比任何已知的望遠鏡都要好,這是一種輕描淡寫。這將比接下來幾百年來可能在任何可能的未來建造的任何望遠鏡要好。望遠鏡已經存在 - 我們只需要在正確的位置下攝像機即可。
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