Естественный телескоп. NASA планирует использовать Солнце для поиска внеземной жизни

Это происходит из-за мощнейшей гравитации достаточно массивных объектов — например, звезд вроде нашего Солнца.

Это искривленное пространство-время увеличивает все, что находится позади этого объекта, что позволяет ученым исследовать то, что в противном случае было бы скрыто от нашего взгляда. Таким образом, гравитация массивного объекта выступает в роли линзы — такого себе «естественного телескопа».

Черная дыра проходит напротив галактики и искривляет исходящий от нее свет.

Использование Солнца в качестве гравитационной линзы — идея не новая. Ученые десятилетиями размышляют о том, чтобы использовать нашу звезду как естественный телескоп. В 2020 году об этом задумались и в NASA — и профинансировали исследование такой перспективы в рамках своей программы инновационных передовых концепций (NIAC).

Ученые, работавшие над исследованием, представили результаты на сервисе препринтов Arxiv. Они уверены — Солнце может помочь нам понять, одни ли мы во Вселенной. Однако сначала нужно будет преодолеть сразу несколько технических проблем.

Солнечное гравитационное линзирование предлагает возможности, которые не дает нам ни один оптический пробор, который есть или будет в нашем распоряжении в ближайшем времени. Благодаря уникальным оптическим свойствам солнечное гравитационное линзирование можно использовать, чобы получать подробные изображения землеподобных экзопланет на расстоянии до 100 световых лет от Земли, объясняют исследователи в своей работе.

Солнечная гравитационная линза «заработает», если разместить телескоп на расстоянии в 548−900 астрономических единиц, что намного больше, чем любой рукотворный космический аппарат: например, самый удаленный зонд, созданный человеком, Вояджер-1, сейчас находится на расстоянии в 158 а.о. от Земли. Это, наверное, главное техническое препятствие, которое стоит перед исследователями: они считают, что космическому кораблю потребуется не менее 25 лет, чтобы добраться до места назначения, откуда он смог бы вести свои наблюдения. На таком расстоянии также потребуются более совершенные и долгосрочные системы навигации и связи.

Расчеты команды ученых предполагают, что во время миссии будет использоваться небольшой метровый космический телескоп с солнцезащитным козырьком. Поддерживать его расположение будут солнечный паруса, которые будут создавать тягу, улавливая солнечное излучение.

Однако ученые уверены, что подобный проект может оправдать все затраты. С помощью подобного космического корабля и солнечного гравитационного телескопа, который он будет использовать, мы сможем подробно рассмотреть экзопланеты соседних с нами звездных систем. По словам исследователей, полученные изображения будут настолько четкими, что мы сможем увидеть биосигнатуры на них, а также оценить потенциал пригодности экзопланеты для жизни.

«Подобная миссия очень сложна. Однако ее потенциал беспрецедентен и сравним с тем, что было бы достигнуто межзвездной миссией, которая недостижима, учитывая современные технологии. Это наш единственный способ в обозримом будущем узнать подробности об экзосолнечных планетах-сестрах, похожих на наш мир», — пишу ученые.

Однако это не единственный способ использовать Солнце, чтобы исследовать космос. Недавно мы писали об исследовании двух американских астрофизиков, которые предложили использовать гравитацию Солнца не просто как линзу, а как передатчик-усилитель радиосигналов.

Ученые объясняли, что спутниковые антенны, которые используются для передачи радиосигналов, распространяют их в форме конуса. Используя эффект гравитационного линзирования звезды, подобные радиосигналы были бы намного ярче в космических масштабах — и потенциально их могли бы уловить на «том конце» галактики.