عند قيامك بالشراء من خلال الروابط الموجودة على مقالاتنا، قد تحصل Future وشركاؤها في النشر على عمولة.
لدينا بعض التلسكوبات القوية بشكل لا يصدق والتي أعطتنا مناظر مذهلة للكون وسمحت لنا بالنظر إلى الأيام الأولى للكون. هذه المراصد، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، هي إنجازات هندسية مذهلة تطلبت مليارات الدولارات وعقودًا من العمل.
ولكن ماذا لو تمكنا من الوصول إلى تلسكوب أفضل موجود بالفعل؟ لن يكون هذا تلسكوبًا تقليديًا. ولن يأتي حتى مع عدسة. لكنه سيكون أقوى تلسكوب قمنا ببنائه على الإطلاق.
سوف يستخدم هذا التلسكوب شمس نفسها.
ولإعطاء فكرة عن مدى قوة التلسكوب الشمسي، فلنتأمل تلسكوب جيمس ويب. فبفضل مرآة يبلغ قطرها 21.3 قدماً (6.5 متراً)، يستطيع تلسكوب جيمس ويب تحقيق دقة تبلغ نحو عُشر ثانية قوسية، وهو ما يزيد بنحو 600 مرة عن دقة العين البشرية. وعند هذه الدقة، يستطيع التلسكوب رؤية التفاصيل على قطعة نقود معدنية موضوعة على مسافة 25 ميلاً (40 كيلومتراً) منه أو التقاط نمط كرة قدم عادية موضوعة على مسافة 342 ميلاً (550 كيلومتراً).
متعلق ب: 12 اكتشافًا من تلسكوب جيمس ويب الفضائي غيّرت فهمنا للكون
مثال آخر هو تلسكوب أفق الحدث، وهو في الواقع عبارة عن شبكة من الأدوات الفردية المنتشرة في جميع أنحاء العالم. ومن خلال تنسيق عناصره بعناية، أعطانا التلسكوب صور مثيرة للإعجاب من أقراص الغاز المحيطة الثقوب السوداء العملاقةولتحقيق ذلك، تمكن من تحقيق دقة مذهلة بلغت 20 ميكروثانية قوسية. وعند هذه الدقة، كان بإمكان التلسكوب رصد برتقالة جالسة على سطح الكوكب. قمر.
ولكن ماذا لو أردنا أن نصل إلى تلسكوب أكبر حجمًا؟ سيحتاج تلسكوب أكبر حجمًا إلى أطباق عملاقة أو شبكات من الهوائيات تطير عبر الغلاف الجوي. النظام الشمسي، وكلاهما يتطلب قفزات هائلة في قدراتنا التكنولوجية.
ولحسن الحظ، هناك تلسكوب عملاق متاح بالفعل، يقع في مركز النظام الشمسي: الشمس.
على الرغم من أن الشمس قد لا تبدو مثل العدسة أو المرآة التقليدية، إلا أنها تتمتع بكتلة كبيرة. اينشتاين'س نظرية عام النسبية، الأجسام الضخمة تنحني في الفضاء-وقت حولهم. أي ضوء يلامس سطح الشمس ينحرف، وبدلاً من الاستمرار في خط مستقيم، يتجه نحو نقطة محورية، مع كل الضوء الآخر الذي يلامس الشمس في نفس الوقت.
ويستخدم علماء الفلك بالفعل هذا التأثير، المسمى عدسة الجاذبيةلدراسة أبعد المجرات في الكونعندما يمر الضوء القادم من تلك المجرات بالقرب من مجموعة عملاقة من المجرات، فإن كتلة تلك المجموعة تعمل على تضخيم وتكبير صورة الخلفية، مما يسمح لنا برؤية أبعد بكثير مما نستطيع رؤيته عادة.
تؤدي “عدسة الجاذبية الشمسية” إلى دقة عالية لا تصدق تقريبًا. الأمر أشبه بمرآة تلسكوبية بعرض الشمس بالكامل. وسوف تكون الأداة الموضوعة عند النقطة البؤرية الصحيحة قادرة على تسخير الانحناء الجاذبي لقرص الشمس. جاذبية للسماح لنا بمراقبة الكون البعيد بدقة مذهلة تبلغ 10^-10 ثانية قوسية. وهذا أقوى بحوالي مليون مرة من تلسكوب أفق الحدث.
بالطبع، هناك تحديات في استخدام عدسة الجاذبية الشمسية كمنظار طبيعي. تقع نقطة التركيز لكل هذا الانحناء الضوئي أكبر بمقدار 542 مرة من نقطة التركيز الطبيعية. المسافة بين الأرض والشمس. إنه 11 مرة المسافة إلى بلوتووثلاثة أضعاف المسافة التي قطعتها أبعد مركبة فضائية للبشرية، فوييجر 1، والتي تم إطلاقها في عام 1977.
لذا، لن يكون علينا فقط إرسال مركبة فضائية إلى مسافة أبعد من أي وقت مضى، بل يجب أن يكون لديها ما يكفي من الوقود للبقاء هناك والتحرك. ستنتشر الصور التي تلتقطها عدسة الجاذبية الشمسية على عشرات الكيلومترات من الغلاف الجوي. فضاءلذا، سيتعين على المركبة الفضائية مسح الحقل بأكمله لبناء صورة فسيفسائية كاملة.
قصص ذات صلة:
— كيف يمكننا التقاط صور للكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض؟ استخدم الشمس!
— عدسة الجاذبية للشمس قد تساعد في العثور على حياة على الكواكب الخارجية
– إذا كانت هناك حياة على كوكب أوروبا، فإن الأشرعة الشمسية قد تساعدنا في العثور عليها
تعود الخطط الرامية إلى الاستفادة من العدسة الشمسية إلى سبعينيات القرن العشرين. ومؤخراً، اقترح علماء الفلك تطوير أسطول من الأقمار الصناعية الصغيرة خفيفة الوزن التي ستنشر أشرعة شمسية لتسريعها إلى 542 وحدة فلكية. وبمجرد وصولها إلى هناك، ستتباطأ وتنسق مناوراتها، وتبني صورة وترسل البيانات إلى الأرض للمعالجة.
ورغم أن هذا المفهوم قد يبدو غريباً، فإنه ليس بعيداً عن الواقع. وماذا قد نحصل عليه من هذا النوع من التلسكوب الفائق؟ إذا كان موجهاً إلى أقرب كوكب خارجي معروف، على سبيل المثال، فسوف يقدم دقة تصل إلى كيلومتر واحد. وإذا أخذنا في الاعتبار أن الخطط الخاصة بخلفاء تلسكوب جيمس ويب تهدف إلى تحقيق قدرات تصوير الكواكب الخارجية حيث يقع الكوكب بأكمله في حفنة من البكسلات، فإن عدسة الجاذبية الشمسية تخجل من هذه الأفكار؛ فهي قادرة على تقديم صورة رائعة للسمات السطحية التفصيلية لأي كوكب خارجي في نطاق 100 سنة ضوئية، ناهيك عن جميع الملاحظات الفلكية الأخرى التي يمكن أن تحققها.
إن القول بأن هذا التلسكوب سيكون أفضل من أي تلسكوب معروف هو أقل من الحقيقة. فهو سيكون أفضل من أي تلسكوب قد نبنيه في أي مستقبل محتمل خلال مئات الأعوام القليلة القادمة. والتلسكوب موجود بالفعل ــ كل ما علينا فعله هو وضع الكاميرا في الموضع الصحيح.