Contamos con algunos telescopios increíblemente potentes que nos han proporcionado vistas espectaculares del cosmos y nos han permitido mirar hacia atrás. Los primeros días del universoEstos observatorios, como el Telescopio espacial James Webb (JWST), son asombrosas hazañas de ingeniería que han requerido miles de millones de dólares y décadas de trabajo.
Pero ¿qué pasaría si pudiéramos acceder a un telescopio aún mejor que ya existe? No sería un telescopio típico. Ni siquiera vendría con una lente. Pero sería, con diferencia, el telescopio más potente que hayamos construido jamás.
Este telescopio utilizaría el sol sí mismo.
Para dar una idea de lo poderoso que podría ser un telescopio solar, pensemos en el JWST. Con un espejo de 6,5 metros de diámetro, el JWST es capaz de lograr una resolución de alrededor de una décima de segundo de arco, que es unas 600 veces mejor que la del ojo humano. Con esa resolución, el telescopio podría ver los detalles de una moneda colocada a 40 kilómetros de distancia o captar el patrón de un balón de fútbol reglamentario situado a 550 kilómetros de distancia.
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Otro ejemplo es el Telescopio del Horizonte de Sucesosque en realidad es una red de instrumentos individuales repartidos por todo el mundo. Al coordinar cuidadosamente sus elementos, el telescopio nos ha proporcionado imágenes impresionantes de los discos de gas que rodean agujeros negros gigantesPara lograrlo, logró una resolución impresionante de 20 microsegundos de arco. Con esa resolución, el telescopio podría detectar una naranja posada en la superficie de la luna.
Pero ¿qué sucedería si quisiéramos ir más allá? Un telescopio más grande necesitaría platos gigantescos o redes de antenas que volaran a través del sistema solary ambas cosas requerirían enormes avances en nuestras capacidades tecnológicas.
Afortunadamente, resulta que ya hay un telescopio gigante disponible, situado justo en el centro del sistema solar: el sol.
Si bien el sol puede no parecer una lente o un espejo tradicional, tiene mucha masa. Y en Einstein's Teoría de general relatividadlos objetos masivos doblan el espacio.tiempo a su alrededor. Toda la luz que roza la superficie del sol se desvía y, en lugar de continuar en línea recta, se dirige hacia un punto focal, junto con toda la otra luz que roza el sol al mismo tiempo.
Los astrónomos ya utilizan este efecto, llamado lente gravitacionalpara estudiar lo más lejano galaxias en El universoCuando la luz de esas galaxias pasa cerca de un cúmulo gigante de galaxias, la masa de ese cúmulo amplifica y magnifica la imagen de fondo, permitiéndonos ver mucho más lejos de lo que normalmente podríamos.
La «lente gravitacional solar» permite obtener una resolución casi increíble. Es como si tuviéramos un telescopio que reflejara el ancho de todo el sol. Un instrumento colocado en el punto focal correcto sería capaz de aprovechar la deformación gravitacional de la luz solar. gravedad para permitirnos observar el universo distante con una asombrosa resolución de 10^-10 segundos de arco. Eso es aproximadamente un millón de veces más potente que el Event Horizon Telescope.
Por supuesto, existen desafíos al utilizar la lente gravitacional solar como un telescopio natural. El punto focal de toda esta curvatura de la luz se encuentra 542 veces más grande que el distancia entre la Tierra y el SolEs 11 veces más distancia a Plutóny tres veces la distancia alcanzada por la nave espacial más lejana de la humanidad, Viajero 1que se lanzó en 1977.
Por lo tanto, no sólo tendríamos que enviar una nave espacial más lejos que nunca, sino que también tendría que tener suficiente combustible para permanecer allí y moverse. Las imágenes creadas por la lente gravitacional solar se extenderían a lo largo de decenas de kilómetros de espaciopor lo que la nave espacial tendría que escanear todo el campo para construir una imagen de mosaico completa.
Los planes para aprovechar la lente solar se remontan a la década de 1970. Más recientemente, los astrónomos han propuesto desarrollar una flota de telescopios pequeños y livianos. Satélites cúbicos que desplegaría velas solares para acelerarlos hasta 542 UA. Una vez allí, reducirían la velocidad y coordinarían sus maniobras, creando una imagen y enviando los datos de regreso a Tierra para procesamiento.
Aunque pueda parecer descabellado, el concepto no está muy lejos de la realidad. ¿Y qué obtendríamos con este tipo de supertelescopio? Si se apuntara a Proxima b, el exoplaneta conocido más cercano, por ejemplo, ofrecería una resolución de 1 kilómetro. Teniendo en cuenta que los planes para los sucesores del JWST esperan lograr capacidades de obtención de imágenes de exoplanetas donde el planeta entero se asiente en un puñado de píxeles, la lente gravitacional solar deja en ridículo esas ideas; es capaz de ofrecer un retrato exquisito de las características superficiales detalladas de cualquier exoplaneta dentro de 100 años luzy mucho menos todas las demás observaciones astronómicas que podría lograr.
Decir que esto sería mejor que cualquier telescopio conocido es quedarse corto. Sería mejor que cualquier telescopio que pudiéramos construir en cualquier futuro posible durante los próximos cientos de años. El telescopio ya existe, solo tenemos que colocar una cámara en la posición correcta.
