Ein Teleskop, das sich im Gravitationsfokus der Sonne befindet, kann die Sonne als Vergrößerungslinse verwenden. Der Fokus beginnt 550 AE entfernt, aber vielleicht ist eine Entfernung von 700 oder 1000 AE erforderlich, um Störungen durch die Korona loszuwerden, und der Fokus erstreckt sich praktisch unbegrenzt. Hier sind einige Folien von Dr. Maccone, der diese Idee, die er FOCAL nennt, vorangetrieben hat: http://www.spaceroutes.com/astrocon/AstroconVTalks/Maccone-AstroconV.pdf
Ich beabsichtige, nach dem technischen Design und der Machbarkeit eines solchen Projekts in der Space Exploration SE zu fragen. Hier frage ich eher nach dem wissenschaftlichen Wert und den Herausforderungen.
ZEIGEN: Die Vergrößerung würde nur in exakter Richtung der Sonne erfolgen. Aber da sich die Sonne bewegt und sich die vergrößerten Hintergrundobjekte bewegen, nehme ich an, dass sich die beobachteten Ziele kontinuierlich ändern würden. Wäre es überhaupt praktisch möglich, dem Teleskop eine Flugbahn zu geben, die es zum Beispiel auf Alpha Centauri ausrichtet? Würde es die meiste Zeit nichts in der richtigen Richtung geben, wenn die Linie zwischen dem Teleskop und der Sonne durch den Weltraum zieht, oder wäre immer ein Stern oder eine Galaxie in Sicht? Wie CMB, wenn nichts anderes.
VERSTÄRKUNG: In den oben verlinkten Folien hat Maccone die erwartete Verstärkung auf 114 dB für Infrarotwellenlängen berechnet. Wie viel "Vergrößerung" bedeutet das? Ich glaube nicht, dass ich die Einheiten hier verstehe, ich bekomme eine lächerlich große Zahl. Lässt es sich einigermaßen intuitiv erklären? Wäre eine FOCAL-Mission eine einzigartige Revolution in der Astronomie, oder könnten ähnliche Ergebnisse durch den Bau eines Interferometers mit interplanetaren Basislinien hier näher an der Sonne erzielt werden? Wie lässt sich der wissenschaftliche Wert einer Gravitationslinse mit dem einer breiten Basislinie vergleichen? Sind sie gut für verschiedene Aufgaben?
VERZERRUNGEN: Konnten die gelinsten Signale dank unseres Wissens über die Sonne und Messungen der Koronaaktivität rekonstruiert werden? Wenn es auf einen zentralen Teil der Milchstraße gerichtet wäre, würden dann nicht gleichzeitig Signale von mehreren Objekten kommen, von denen einige viel weiter entfernt sind als andere? Hätte die Gravitationslinse der Sonne größere Probleme mit Verzerrungen als die uns heute bekannten intergalaktischen Gravitationslinsen?
Und schließlich: Kann heute jede natürliche starke Linse innerhalb der Milchstraße verwendet werden, beispielsweise mit einem Kugelsternhaufen als Linse?
Das Ausrichten ist bei dem vorgeschlagenen Design kein grundsätzliches Problem: Die vorgeschlagene Flugbahn ist so ausgelegt, dass sie als letzten Vorbeiflug einen Vorbeiflug an der Sonne beinhaltet. Dies gewährleistet nach dem Vorbeiflug eine asymptotisch radiale Flugbahn von der Sonne weg, wodurch die Ausrichtung relativ zur Sonne beibehalten wird. Die Eigenbewegung des beobachteten Objekts mag eine Herausforderung sein, aber die Flugbahn könnte durch eine zusätzliche Verbrennung entsprechend angepasst werden.
114 dB sind eine Verstärkung von etwa einem Faktor . Es bezieht sich nicht nur auf die Vergrößerung, sondern auf die Intensität des Signals. Daher ist Interferometrie mit einer langen Basislinie nicht dasselbe; Letzteres bietet eine hohe Auflösung. Ob diese Zahlen in der Praxis erreichbar sind, ist eine andere Frage; ein Faktor von 1000 für natürlich vorkommende Gravitationslinsen würde meist als ausgezeichnet angesehen werden. Die Theorie erlaubt eine beliebige Verstärkung für eine perfekte Ausrichtung von Beobachter, Linse und beobachtetem Objekt.
Die meisten Verzerrungen können entfaltet werden , wodurch das Schwerkraftfeld der Sonne und die Form des beobachteten Objekts sichtbar werden.
Gravitationslinsen werden heute verwendet, hier einige Vorlesungsskripte und hier Quasare als Beispiel.
LocalFluff
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