Το ισχυρότερο τηλεσκόπιο δεν χρειάζεται να το φτιάξουμε. Είναι ο Ήλιος!
Διαθέτουμε μερικά απίστευτα ισχυρά τηλεσκόπια που μας έχουν δώσει εντυπωσιακές εικόνες του Σύμπαντος και μας επέτρεψαν να ανατρέξουμε στις πρώτες ημέρες του. Αυτά τα παρατηρητήρια, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), είναι εκπληκτικά τεχνικά επιτεύγματα που απαιτούσαν δισεκατομμύρια δολάρια και δεκαετίες εργασίας.
Τι θα γινόταν όμως αν είχαμε πρόσβαση σε ένα ακόμη καλύτερο τηλεσκόπιο που ήδη υπάρχει; Αυτό δεν θα ήταν ένα τυπικό τηλεσκόπιο. Δεν θα διέθετε καν φακό. Αλλά θα ήταν μακράν το πιο ισχυρό τηλεσκόπιο που έχουμε κατασκευάσει ποτέ. Αυτό το τηλεσκόπιο θα αξιοποιούσε τον ίδιο τον Ήλιο.
Για να αποκτήσουμε μια προοπτική για το πόσο ισχυρό θα μπορούσε να είναι ένα τηλεσκόπιο με βάση τον Ήλιο, σκεφτείτε το JWST. Με ένα κάτοπτρο διαμέτρου 6,5 μέτρων, το JWST είναι ικανό να επιτύχει ανάλυση περίπου ενός arcsecond, δηλαδή περίπου 600 φορές καλύτερη από το ανθρώπινο μάτι. Με αυτή την ανάλυση, το τηλεσκόπιο θα μπορούσε να δει τις λεπτομέρειες ενός νομίσματος που βρίσκεται σε απόσταση 40 χιλιομέτρων ή να εντοπίσει το σχέδιο μιας κανονικής μπάλας ποδοσφαίρου που βρίσκεται σε απόσταση 550 χιλιομέτρων.
Ένα άλλο παράδειγμα είναι το τηλεσκόπιο Event Horizon, το οποίο είναι στην πραγματικότητα ένα δίκτυο μεμονωμένων οργάνων διασκορπισμένων σε όλη την υδρόγειο. Συντονίζοντας προσεκτικά τα στοιχεία του, το τηλεσκόπιο μας έχει δώσει εντυπωσιακές εικόνες των δίσκων αερίου που περιβάλλουν γιγάντιες μαύρες τρύπες. Για να το πετύχει αυτό, κατάφερε να επιτύχει μια εντυπωσιακή ανάλυση 20 microarcseconds. Με αυτή την ανάλυση, το τηλεσκόπιο θα μπορούσε να εντοπίσει ένα πορτοκάλι που κάθεται στην επιφάνεια του φεγγαριού.
Τι θα γινόταν όμως αν θέλαμε να πάμε σε ακόμα μεγαλύτερο μέγεθος; Ένα μεγαλύτερο τηλεσκόπιο θα χρειαζόταν είτε γιγαντιαία πιάτα είτε δίκτυα κεραιών που θα πετούσαν μέσα στο Ηλιακό Σύστημα, και τα δύο θα απαιτούσαν τεράστια άλματα στις τεχνολογικές μας δυνατότητες. Ευτυχώς, τυχαίνει να υπάρχει ήδη ένα γιγαντιαίο τηλεσκόπιο, που βρίσκεται ακριβώς στο κέντρο του Ηλιακού Συστήματος: ο Ήλιος.
Αν και ο Ήλιος μπορεί να μην μοιάζει με παραδοσιακό φακό ή κάτοπτρο, έχει μεγάλη μάζα. Και σύμφωνα με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Einstein, τα ογκώδη αντικείμενα καμπυλώνουν το χωροχρόνο γύρω τους. Κάθε φως που αγγίζει την επιφάνεια του Ήλιου εκτρέπεται και, αντί να συνεχίσει σε ευθεία γραμμή, κατευθύνεται προς ένα εστιακό σημείο, μαζί με όλο το άλλο φως που αγγίζει τον Ήλιο την ίδια στιγμή.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν ήδη αυτό το φαινόμενο, που ονομάζεται βαρυτικός φακός, για να μελετήσουν τους πιο μακρινούς γαλαξίες του Σύμπαντος. Όταν το φως από αυτούς τους γαλαξίες περνάει κοντά σε ένα γιγάντιο σμήνος γαλαξιών, η μάζα αυτού του σμήνους ενισχύει και μεγεθύνει την εικόνα του υποβάθρου, επιτρέποντάς μας να δούμε πολύ μακρύτερα από ό,τι θα μπορούσαμε κανονικά.
Ο «ηλιακός βαρυτικός φακός» οδηγεί σε μια σχεδόν απίστευτα υψηλή ανάλυση. Είναι σαν να είχαμε ένα τηλεσκόπιο με καθρέφτη στο πλάτος ολόκληρου του Ήλιου. Ένα όργανο τοποθετημένο στο σωστό εστιακό σημείο θα ήταν σε θέση να εκμεταλλευτεί τη βαρυτική παραμόρφωση της ηλιακής βαρύτητας για να μας επιτρέψει να παρατηρήσουμε το μακρινό Σύμπαν με μια εκπληκτική ανάλυση 10^-10 arcseconds. Αυτό είναι περίπου ένα εκατομμύριο φορές πιο ισχυρό από το τηλεσκόπιο Event Horizon.
Φυσικά, υπάρχουν προκλήσεις με τη χρήση του ηλιακού βαρυτικού φακού ως φυσικό τηλεσκόπιο. Το εστιακό σημείο όλης αυτής της κάμψης του φωτός είναι 542 φορές μεγαλύτερο από την απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου. Είναι 11 φορές η απόσταση από τον Πλούτωνα και τρεις φορές η απόσταση που πέτυχε το πιο μακρινό διαστημικό σκάφος της ανθρωπότητας, το Voyager 1, το οποίο εκτοξεύτηκε το 1977.
Έτσι, όχι μόνο θα πρέπει να στείλουμε ένα διαστημικό σκάφος μακρύτερα από ό,τι έχουμε στείλει ποτέ στο παρελθόν, αλλά θα πρέπει να έχει και αρκετά καύσιμα για να παραμείνει εκεί και να κινηθεί. Οι εικόνες που δημιουργούνται από τον ηλιακό βαρυτικό φακό θα απλώνονταν σε δεκάδες χιλιόμετρα του Διαστήματος, οπότε το διαστημικό σκάφος θα έπρεπε να σαρώσει ολόκληρο το πεδίο για να δημιουργήσει μια πλήρη ψηφιδωτή εικόνα.
Τα σχέδια για την αξιοποίηση του ηλιακού φακού χρονολογούνται από τη δεκαετία του 1970. Πιο πρόσφατα, οι αστρονόμοι πρότειναν την ανάπτυξη ενός στόλου μικρών, ελαφρών κυβικών δορυφόρων που θα αναπτύσσουν ηλιακά πανιά για την επιτάχυνσή τους στα 542 AU. Μόλις φτάσουν εκεί, θα επιβραδύνουν και θα συντονίζουν τους ελιγμούς τους, δημιουργώντας μια εικόνα και στέλνοντας τα δεδομένα πίσω στη Γη για επεξεργασία.
Αν και μπορεί να φαίνεται εξωπραγματικό, η ιδέα δεν απέχει πολύ από την πραγματικότητα. Και τι θα παίρναμε με ένα τέτοιο υπερτηλεσκόπιο; Αν στόχευε στον Proxima b, τον πλησιέστερο γνωστό εξωπλανήτη, για παράδειγμα, θα παρείχε ανάλυση 1 χιλιομέτρου. Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα σχέδια για τους διαδόχους του JWST ελπίζουν να επιτύχουν δυνατότητες απεικόνισης εξωπλανητών όπου ολόκληρος ο πλανήτης θα χωράει σε μια χούφτα από pixels, ο ηλιακός βαρυτικός φακός επισκιάζει αυτές τις ιδέες, καθώς θα είναι ικανός να παραδώσει ένα εξαίσιο πορτρέτο των λεπτομερών χαρακτηριστικών της επιφάνειας οποιουδήποτε εξωπλανήτη σε απόσταση 100 ετών φωτός, πόσο μάλλον όλων των άλλων αστρονομικών παρατηρήσεων που θα μπορούσε να επιτύχει.
Το να πούμε ότι αυτό θα ήταν καλύτερο από οποιοδήποτε γνωστό τηλεσκόπιο είναι υποτιμητικό. Θα ήταν καλύτερο από οποιοδήποτε τηλεσκόπιο θα μπορούσαμε να κατασκευάσουμε σε οποιοδήποτε πιθανό μέλλον για τα επόμενα εκατοντάδες χρόνια. Το τηλεσκόπιο υπάρχει ήδη – απλά πρέπει να βάλουμε μια κάμερα στη σωστή θέση.
