آیا می‌توان خورشید را به یک تلسکوپ غول‌پیکر تبدیل کرد؟

با استفاده از پدیده‌ای به نام همگرایی گرانشی، ممکن است بتوان از خورشید به عنوان یک تلسکوپ غول پیکر برای نگاه کردن به اعماق فضا استفاده کرد.

به گزارش ایسنا، ما تلسکوپ‌های فوق‌العاده قدرتمندی داریم که برای ما مناظر فوق‌العاده‌ای از کیهان فراهم کرده‌اند و به ما اجازه می‌دهند به روزهای اولیه کیهان نگاه کنیم. این رصدخانه‌ها، مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب(JWST)، شاهکارهای مهندسی شگفت‌انگیزی هستند که ساخت آنها میلیاردها دلار هزینه و دهها سال کار نیاز داشته‌ است.

به نقل از اسپیس، اما اگر بتوانیم به تلسکوپ بهتری که در حال حاضر وجود دارد دسترسی داشته باشیم چطور خواهد شد؟ این یک تلسکوپ معمولی نیست. حتی لنز هم ندارد. اما این تلسکوپ قوی‌ترین تلسکوپی است که تا به حال ساخته‌ایم. برای ایجاد این تلسکوپ از خود خورشید استفاده خواهیم کرد.

برای داشتن دیدگاهی در مورد اینکه یک تلسکوپ مبتنی بر خورشید چقدر می‌تواند قدرتمند باشد، تلسکوپ جیمز وب را در نظر بگیرید. این تلسکوپ فضایی با آینه‌ای به قطر ۲۱.۳ فوت(۶.۵ متر)، قادر به دستیابی به وضوح حدود یک دهم ثانیه قوسی است که حدود ۶۰۰ برابر بهتر از چشم انسان است. در آن وضوح، تلسکوپ می‌تواند جزئیات روی یک سکه را که در ۲۵ مایلی(۴۰ کیلومتری) دورتر از آن قرار گرفته، ببیند.

مثال دیگر تلسکوپ افق رویداد است که در واقع شبکه‌ای از ابزارهای منفرد است که در سراسر جهان پراکنده شده‌اند. این تلسکوپ با هماهنگی دقیق عناصر خود، تصاویر چشمگیری از دیسک‌های گازی که سیاهچاله‌های غول پیکر را احاطه کرده‌اند برای ما فراهم می‌کند. این تلسکوپ، وضوح چشمگیر ۲۰ میکروآرکثانیه دارد. در این وضوح، تلسکوپ می‌تواند یک پرتقال را که روی سطح ماه قرار دارد، ببیند.

اما اگر تلسکوپ بزرگ‌تری بخواهیم باید چه کاری انجام دهیم؟ یک تلسکوپ بزرگتر به تجهیزات غول پیکر یا شبکه‌هایی از آنتن‌هایی نیاز دارد که در منظومه شمسی پرواز می‌کنند، که دستیابی به هر دو نیاز به جهش‌های عظیم در قابلیت‌های فناورانه ما دارند.

خوشبختانه، یک تلسکوپ غول پیکر در حال حاضر موجود است که دقیقا در مرکز منظومه شمسی قرار گرفته است و آن خورشید است.

در حالی که خورشید ممکن است شبیه یک عدسی یا آینه سنتی نباشد، جرم زیادی دارد. و در نظریه نسبیت عام اینشتین، اجسام عظیم فضا-زمان را خم می‌کنند. هر نوری که به سطح می‌رسد منحرف می‌شود و به جای اینکه در یک خط مستقیم ادامه یابد، همراه با تمام نورهای دیگری که همزمان به خورشید رسیده‌اند، به سمت یک نقطه کانونی می‌رود.

ستاره‌شناسان در حال حاضر از این اثر، به نام همگرایی گرانشی، برای مطالعه دورترین کهکشان‌های جهان استفاده می‌کنند. هنگامی که نور آن کهکشان‌ها از نزدیک یک خوشه غول پیکر از کهکشان‌ها عبور می‌کند، جرم آن خوشه، تصویر پس زمینه را تقویت و بزرگ می‌کند و به ما امکان می‌دهد خیلی دورتر از آنچه که می‌توانستیم را ببینیم.

همگرایی گرانشی خورشیدی به وضوح تقریبا باورنکردنی بالایی منجر می‌شود. انگار یک آینه تلسکوپ، به عرض کل خورشید داشته باشیم. این تلسکوپ تقریبا یک میلیون برابر قدرتمندتر از تلسکوپ افق رویداد خواهد بود.

البته استفاده از همگرایی گرانشی خورشید به عنوان یک تلسکوپ طبیعی با چالش‌هایی روبروست. نقطه کانونی تمام این خمش‌های نور ۵۴۲ برابر بیشتر از فاصله بین زمین و خورشید است. این فاصله ۱۱ برابر فاصله تا پلوتون و سه برابر مسافتی است که دورترین فضاپیمای بشری یعنی وویجر ۱، که در سال ۱۹۷۷ پرتاب شد، به آن رسید.

بنابراین نه تنها باید یک فضاپیما را دورتر از هر فاصله‌ای که تاکنون فرستاده‌ایم، بفرستیم، بلکه باید سوخت کافی برای ماندن در آنجا و حرکت در اطراف داشته باشیم. تصاویر ایجاد شده توسط همگرایی گرانشی خورشید در ده‌ها کیلومتر فضا پخش می‌شوند، بنابراین فضاپیما باید کل میدان را اسکن کند تا یک تصویر موزاییکی کامل بسازد.

برنامه‌ها برای استفاده از همگرایی خورشید به دهه ۱۹۷۰ برمی گردد. به تازگی، اخترشناسان پیشنهاد کرده‌اند که ناوگانی از مکعب‌های کوچک و سبک وزن ایجاد کنند که هنگامی که به آنجا رسیدند، مانورهای خود را کاهش دهند و هماهنگ شوند، تصویری بسازند و داده‌ها را برای پردازش به زمین بفرستند.

اگرچه ممکن است عجیب به نظر برسد، اما این مفهوم خیلی دور از واقعیت نیست.

با این نوع ابَرتلسکوپ چه چیزی بدست می‌آوریم؟ برای مثال اگر پروکسیما b، نزدیکترین سیاره فراخورشیدی شناخته شده را هدف گرفته باشیم، وضوح یک کیلومتری را به دست می‌آوریم. این تلسکوپ قادر است پرتره‌ای عالی از جزئیات سطح هر سیاره فراخورشیدی را در فاصله ۱۰۰ سال نوری ثبت کند.

گفتن این که خورشید بهتر از هر تلسکوپ شناخته شده‌ای تاکنون است، کم لطفی است باید گفت خورشید بهتر از هر تلسکوپی است که بتوانیم حتی در آینده برای چند صد سال آینده بسازیم. تلسکوپ در حال حاضر وجود دارد و فقط باید دوربین را در موقعیت مناسب قرار دهیم.