¿Qué tamaño tendría que tener un telescopio para ver bien la estrella de neutrones más cercana?

Según tengo entendido en la astronomía observacional, el tamaño de un telescopio limita su resolución angular efectiva, razón por la cual los científicos necesitaban usar radiotelescopios en todo el mundo para observar el agujero negro M87 y Sagitario A*.

Por conveniencia, definamos una "buena imagen" como al menos 100 por 100 píxeles, y supongamos que todas las estrellas de neutrones tienen un diámetro de 20 km. Con esta suposición, la estrella de neutrones conocida más cercana es PSR J0108−1431 , a 424 años luz de distancia. Esto le da a nuestra estrella de neutrones un diámetro angular de 2.9 × 10 − 13 grados, por lo que la imagen necesitaría una resolución de 2.9 × 10 − 15 grados por píxel. ¿Qué tan grande tendría que ser un telescopio para ver esto con precisión?

¿A qué longitud de onda?
Sería irónico que un telescopio lo suficientemente grande se convirtiera en una estrella de neutrones.

Respuestas (2)

La resolución angular es sólo ∼ λ / D (en radianes), donde λ es la longitud de onda y D es el diámetro del telescopio (o el tamaño de un interferómetro). Así que introduce los números que quieras.

Para resolver la emisión óptica (digamos λ = 500 nm) a la potencia angular que especifique requeriría D = 10 10 metro.

EDITAR: Aquí está mi trabajo.

Una estrella de neutrones de 20000 m de diámetro a una distancia de 424 años luz (= 4.01 × 10 18 m), subtiende un ángulo de 5 × 10 − 15 radianes

Para resolver esto en 100 píxeles se requiere una resolución de 5 × 10 − 17 radianes

Entonces D = λ / 5 × 10 − 17 = 10 10 metro.

¿Sería posible la interferometría a una longitud de onda de 500 nm con nuestra tecnología actual?
Ese es un gran plato. ¿Excavando el interior de una estrella supergigante, tal vez?
@StianYttervik no sería un plato (para trabajo óptico), serían dos telescopios con conexión interferométrica.
@ProfRob Eso sigue siendo un tamaño de plato equivalente a ~ 67 AU. 9 horas y cuarto a la velocidad de la luz de borde a borde. Un reflector tan grande sería básicamente un rayo solar de la muerte.
@DavidS no lo entiendes. Se puede hacer un interferómetro a partir de dos telescopios pequeños (aunque lo suficientemente grandes como para detectar la estrella de neutrones), separados por 10 12 metro. Algún día, tales cosas existirán. Probablemente requiera alguna tecnología para registrar la fase y la amplitud de la luz recibida.
La interferometría @Zucculent a 500 nm ahora es posible. Simplemente no con grandes líneas de base.
@ProfRob Entiendo que puede tener dos telescopios de 1 metro con una línea de base tan larga y tener su telescopio. Por otra parte, si tuviera un reflector parabólico tan grande, probablemente produciría efectos muy interesantes en su punto focal.
La interferometría @zucculent es solo una forma engañosa de pretender que tiene un disco tan ancho como los dos platos en la interferometría están separados. Poner 2 platos a 1e12m de distancia sería problemático, son dos platos un poco más separados que la Tierra y Júpiter. y necesita sincronizar su recepción a una pequeña fracción de una longitud de onda de su frecuencia de observación, con una precisión de distancia y sincronización de hasta 500 nanómetros y microsegundos. Precisión de microsegundos, en un intervalo de velocidad de la luz de aproximadamente una hora. ¿Imposible? No. ¿Realizable? probablemente también no. Y eso es para resolver todo el objetivo como UN PÍXEL
@PcMan es por eso que (en un comentario) sugerí que esto solo podría ser posible cuando exista la tecnología para registrar la fase y la amplitud en frecuencias ópticas. Entonces se puede hacer la correlación fuera de línea, tal como se hace para la radio VLBI. También habrá que ver cómo funciona el interferómetro de vuelo libre que utiliza eLISA, que tendrá > 10 9 brazos
El efecto @ProfRob Hanbury Brown y Twiss se puede hacer como una correlación fuera de línea que daría una medida del tamaño angular de la estrella de neutrones.
Entonces... un plato en Plutón, otro pasando el rato en su L3...
Rehice las matemáticas yo mismo, y parece que di la resolución angular incorrecta, y debería ser 10 10   metro , no 10 12   metro . Lo he arreglado ahora.

La estrella de neutrones más cercana es RX J1856.5−3754, que está a unos 400 años luz de nosotros. SIN EMBARGO, el Hubble detectó visiblemente una estrella de neutrones desnuda en movimiento a 200 años luz de distancia, también conocida como espacio. Destellan el cielo, produciendo ese brillo por el que son conocidas las estrellas. Aquí hay una fotografía de una estrella de neutrones tomada por Hubble. Sin embargo, cualquier estrella de neutrones lo suficientemente cerca como para obtener imágenes de resolución detallada sería letal... Las estrellas de neutrones producen tanta radiación y campos magnéticos que son potencialmente letales a distancias de unos pocos años luz.

¿Qué tamaño tendría que tener un telescopio para ver bien la estrella de neutrones más cercana?
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