Хотя до недавнего времени ученым не была известна ни одна экзопланета, то есть планета, вращающаяся вокруг звезды, отличной от Солнца, в настоящее время их известно уже более пяти тысяч. Необычный гравитационный телескоп должен помочь в поисках куда большего количество внесолнечных планет.
Это работа представителей Стэнфордского университета, которые решили разработать новую концептуальную технику визуализации. Результаты их усилий поистине впечатляют: благодаря предложенному методу можно наблюдать экзопланеты в 1000 раз точнее, чем это делается сейчас. Помочь в этом должно так называемое гравитационное линзирование.
Подробности проекта описаны в The Astrophysical Journal. С доступной там публикацией ученые описали, как манипулировать гравитационным линзированием Солнца для наблюдения за экзопланетами. Чтобы это произошло, телескоп, Солнце и экзопланета должны быть на одной линии. Благодаря гравитационному полю Солнца свет экзопланеты может во много раз усиливаться.
«Мы хотим делать снимки планет, вращающихся вокруг других звезд, которые будут такими же качественными, как снимки планет в нашей Солнечной системе. Мы надеемся, что с помощью этой технологии мы сможем сделать снимок планеты на расстоянии 100 световых лет, который будет иметь такое же влияние на астрономию, как и фотография Земли из миссии «Аполлон-8», — объясняет Брюс Макинтош.
Впервые гравитационное линзирование наблюдалось в 1919 году, когда произошло солнечное затмение. Когда Солнце было закрыто Луной, ученые могли видеть звезды в окрестностях нашей звезды, сдвинутые со своего обычного положения. Это подтвердило, что гравитация может искривлять свет, и в 1979 году фон Эшлеман из Стэнфордского университета описал, как можно использовать гравитационную линзу, создаваемую Солнцем.
Теперь, много лет спустя, Александр Мадурович из Института астрофизики и космологии элементарных частиц им. Кавли представил новый метод, позволяющий реконструировать поверхность планеты по одному снимку, сделанному с использованием Солнца. Анализируя световое кольцо экзопланеты вокруг нашей звезды, алгоритм Мадуровича способен компенсировать искажение света кольца, обращая вспять изгиб, вызванный гравитационным линзированием. В результате кольцо снова принимает форму круглой планеты. Разработчик использовал изображения Земли, сделанные спутником DSCOVR, а затем включил их в алгоритм, чтобы увидеть, как будет выглядеть Земля, если смотреть на нее через звездный объектив. «Инвертирование» изображения подтвердило возможности программного обеспечения Мадуровича.
И хотя для фотографирования экзопланет телескоп должен находиться как минимум в 14 раз дальше от Солнца, чем Плутон, это расстояние — лишь малая часть того, что на самом деле отделяет нас от ближайших внесолнечных планет. Следовательно, пройдет не менее 50 лет, прежде чем такое решение можно будет использовать. Однако может оказаться, что метод Мадуровича станет прорывом в получении изображений планет, вращающихся вокруг других звезд.