Использование влияния гравитации на пространство-время в качестве гигантского телескопа для изображения далеких инопланетных миров

На сегодняшний день у нас есть обнаруженный только в нашей галактике более 5000 инопланетных миров. Есть тысячи из солнечные системы там, и тысячи все еще неподтвержденных экзопланет, вращающихся вокруг далеких звезд. Некоторые из этих планет негостеприимны либо потому, что они вращаются вокруг своей звезды слишком далеко, либо слишком близко, но некоторые из них похожи на Землю и вращаются вокруг своего солнца на правильном расстоянии для существования жизни, какой мы ее знаем.

Когда астрономы открыть для себя новое миры и подтверждать их существование через косвенные наблюдения, мы действительно не получаем много информации об экзопланетах. Мы можем рассчитать массу, размер и скорость, с которой они вращаются вокруг своих звезд, но не более того.

Сфотографировать инопланетные миры напрямую практически невозможно, потому что у нас нет необходимых технологий и оборудования.

Но что, если бы мы могли заставить «вселенную» работать на «нас»?

Новая техника

Ученые из Стэнфорда выдвинули революционную идею: воспользоваться искривляющим эффектом гравитации на пространство-время.явление, называемое линзированием— и манипулировать явлением, чтобы получать изображения, которые намного более продвинуты, чем все, что мы можем сделать сейчас.

Согласно утверждение из Стэнфорда, недавно предложенный метод визуализации будет «В 1000 раз точнее чем самая сильная технология обработки изображений, используемая в настоящее время».

в исследование исследователи описывают метод визуализации планет за пределами нашей Солнечной системы путем управления солнечным гравитационным линзированием.

Исследователи воспользуются гравитационным полем Солнца, чтобы увеличить свет от экзопланеты, направив телескоп, солнце и экзопланету на одну линию с солнцем посередине, «используя вселенную» как гигантское увеличительное стекло.

В то время как увеличительное стекло искривляет свет своей изогнутой поверхностью, гравитационная линза искривляет пространство-время, позволяя наблюдать за удаленными объектами.

«Мы хотим делать снимки планет, вращающихся вокруг других звезд, которые будут такими же качественными, как и снимки планет в нашей Солнечной системе, которые мы можем сделать», — говорится в сообщении. Брюс Макинтош профессор физики в Школа гуманитарных и естественных наук в Стэнфорде.

 

«С помощью этой технологии мы надеемся сфотографировать планету. 100 световых лет далеко, что имеет такое же влияние, как Аполлон картинка 8 из Земля».

В настоящее время их предложение требует более совершенных космических путешествий, чем это возможно в настоящее время. Однако, несмотря на проблемы, исследователи считают, что эту концепцию стоит рассмотреть и развить, поскольку она может раскрыть информацию о далеких чужих планетах, что имеет решающее значение, если мы хотим открыть мир, который может поддерживать жизнь, какой мы ее знаем.

Гравитационное линзирование

В 1919 году солнечное затмение привело к первому экспериментальному наблюдению гравитационного линзирования. Поскольку луна заслоняла солнечный свет, ученые могли наблюдать звезды рядом с солнцем в другом месте, чем их известное местоположение.

Прочитайте также  Самым дорогим в истории английским автомобилем стал Астон Мартин DBR1

Это было первое наблюдательное доказательство того, что теория относительности Эйнштейна верна и что гравитация может искривлять свет.

В 1979 году астрономы и космические корабли смогли использовать в солнечное гравитационное линзирование благодаря подробному отчету профессора Стэнфорда фон Эшлемана.

В 2020 году метод визуализации был подробно исследован для наблюдения за планетами. Слава Турышев из Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института описал возможность использования ракет для сканирования лучей света, исходящих от планеты, для восстановления четкой картины.

Однако использование ракет потребовало бы много топлива и времени.

КИПАК, доктор философии. ученик Александр Мадурович разработал метод реконструкции поверхность планеты с одного изображения, обращенного к Солнцуулучшая работу Турышева.

Алгоритм, разработанный Мадуровичем, может неискажать в светлый исходящий от кольца света, созданного экзопланетой, путем изменения изгиба, созданного гравитационной линзой, которая превращает кольцо обратно в планету.

Хотя это звучит многообещающе, самая большая проблема с этой техникой заключается в том, что для захвата изображения экзопланеты с использованием эффекта солнечной гравитационной линзы нам пришлось бы разместить телескоп по меньшей мере в 14 раз дальше от солнце, чем Плутон, что означает прохождение мимо самого «края» нашей Солнечной системы. Учитывая наши современные технологии, это было бы гигантским предприятием.

«Разгибая свет, преломляемый солнцем, можно создать изображение, намного превосходящее изображение обычного телескопа», — объяснил Мадурович.

«Итак, научный потенциал — это нераскрытая загадка, потому что он открывает новые возможности наблюдения, которых еще не существует».