NV Преміум

Природний телескоп. NASA планує використовувати Сонце для пошуку позаземного життя

Наукпоп

30 липня 2022, 08:03

Американські науковці показали, чому сонячна гравітаційна лінза — це «неперевершена можливість» для вивчення далеких екзопланет та оцінки потенціалу розвитку життя на них.

Телескопи — це наші космічні очі. Вчені не просто так сподіваються, що нещодавно запущена космічна обсерваторія імені Джеймса Вебба змінить те, як ми дивимося на космос — це справді найпотужніший телескоп, який будь-коли був у розпорядженні дослідників.

Однак телескопи допомагають нам вивчати лише найяскравіші або відносно близькі об'єкти. Далеко в космічних нетрях приховані набагато тьмяніші, проте не менш цікаві астрономічні об'єкти, які можуть розповісти про Всесвіт і його еволюцію не менше, ніж найяскравіші зірки та галактики.

Один із прийомів, який вчені використовують для дослідження подібних об'єктів, — це ефект гравітаційного лінзування. Приклад використання цього ефекту можна побачити на першій світлині Джеймса Вебба: гравітаційне лінзування виникає тоді, коли масивний об'єкт викривляє навколишній простір-час.

Передплатіть NV Преміум та читайте без обмежень

Нам необхідна ваша підтримка, щоб займатися якісною журналістикою

Перший місяць 1 ₴. Відмовитися від передплати можна у будь-який момент

Це відбувається через потужну гравітацію досить потужних об'єктів — наприклад, зірок на кшталт нашого Сонця.

Розмиті лінії — це світло, що виходить від далеких галактик, викривлене галактичним кластером SMACS 0723, яке відіграє роль гравітаційної лінзи. / Фото: NASA, ESA, CSA та STScI

Цей викривлений простір-час збільшує все, що знаходиться позаду цього об'єкта, що дозволяє вченим досліджувати те, що інакше було б приховане від нашого погляду. Таким чином, гравітація масивного об'єкта відіграє роль лінзи — такого собі «природного телескопа».

Чорна діра проходить навпроти галактики і викривляє світло, що виходить від неї.

Ідея використання Сонця як гравітаційної лінзи не є новою. Вчені десятиліттями розмірковують про те, щоб використовувати нашу зірку як природний телескоп. 2020 року про це замислилися і в NASA — і профінансували дослідження такої перспективи в межах своєї програми інноваційних передових концепцій (NIAC).

Вчені, які працювали над дослідженням, представили результати на сервісі препринтів Arxiv. Вони впевнені — Сонце може допомогти нам зрозуміти, чи ми самі у Всесвіті. Однак спочатку потрібно буде подолати одразу кілька технічних проблем.

Сонячне гравітаційне лінзування пропонує можливості, які не дає нам жодного оптичного проділу, що є чи буде в нашому розпорядженні найближчим часом. Завдяки унікальним оптичним властивостям сонячне гравітаційне лінзування можна використовувати, щоб отримувати докладні зображення землеподібних екзопланет на відстані до 100 світлових років від Землі, пояснюють дослідники у своїй роботі.

Сонячна гравітаційна лінза «запрацює», якщо розмістити телескоп на відстані 548−900 астрономічних одиниць, що набагато більше, ніж будь-який рукотворний космічний апарат: наприклад, найвіддаленіший зонд, створений людиною, Вояджер-1, зараз знаходиться на відстані 158 а.о. від Землі. Це, напевно, головна технічна перешкода, яка постає перед дослідниками: вони вважають, що космічному кораблю знадобиться не менше 25 років, аби дістатися місця призначення, звідки він зміг би вести свої спостереження. На такій відстані також знадобляться більш досконалі та довгострокові системи навігації та зв’язку.

Розрахунки команди вчених передбачають, що під час місії використовуватиметься невеликий метровий космічний телескоп із сонцезахисним козирком. Підтримуватимуть його розташування сонячні вітрила, які створюватимуть тягу, вловлюючи сонячне випромінювання.

Проте вчені впевнені, що такий проект може виправдати всі витрати. За допомогою подібного космічного корабля та сонячного гравітаційного телескопа, який він використовуватиме, ми зможемо докладно розглянути екзопланети сусідніх з нами зіркових систем. За словами дослідників, отримані зображення будуть настільки чіткими, що ми зможемо побачити на них біосигнатури, а також оцінити потенціал придатності екзопланети для життя.

«Така місія дуже складна. Однак її потенціал безпрецедентний і порівняний з тим, що було досягнуто міжзоряною місією, яка є недосяжною, враховуючи сучасні технології. Це наш єдиний спосіб у найближчому майбутньому дізнатися подробиці про екзосонячні планети-сестри, схожі на наш світ», — зазначають науковці.

Однак це не єдиний спосіб використовувати Сонце, щоб дослідити космос. Нещодавно ми писали про дослідження двох американських астрофізиків, які запропонували використовувати гравітацію Сонця не просто як лінзу, а як передавач-підсилювач радіосигналів.

Вчені пояснювали, що супутникові антени, які використовуються для передавання радіосигналів, поширюють їх у формі конуса. Використовуючи ефект гравітаційного лінзування зірки, подібні радіосигнали були б набагато яскравішими в космічних масштабах — і потенційно їх могли б визначити на «тому кінці» галактики.

Інші новини

Всі новини