Telescopio en el foco de la lente de gravedad del Sol: orientación, ganancia, distorsiones

Un telescopio ubicado en el foco gravitacional del Sol puede usar el Sol como lente de aumento. El foco comienza a 550 AU de distancia, pero tal vez se necesite una distancia de 700 o 1000 AU para eliminar las perturbaciones de la Corona, y el foco se extiende prácticamente indefinidamente. Aquí hay algunas diapositivas del Dr. Maccone que ha promovido esta idea que él llama FOCAL: http://www.spaceroutes.com/astrocon/AstroconVTalks/Maccone-AstroconV.pdf

Tengo la intención de preguntar sobre el diseño técnico y la viabilidad de un proyecto de este tipo en Space Exploration SE. Aquí prefiero preguntar sobre el valor científico y los desafíos.

SEÑALACIÓN: La ampliación se produciría sólo en la dirección exacta del Sol. Pero dado que el Sol se mueve y los objetos de fondo se mueven ampliados, supongo que los objetivos observados cambiarían continuamente. ¿Sería incluso prácticamente posible darle al telescopio una trayectoria que lo mantenga apuntando, por ejemplo, a Alpha Centauri? ¿La mayor parte del tiempo no habría nada en la dirección correcta a medida que la línea entre el telescopio y el Sol recorre el espacio, o siempre habría alguna estrella o galaxia a la vista? Como CMB si nada más.

GANANCIA: en las diapositivas vinculadas anteriormente, Maccone calculó la ganancia esperada en 114 dB para longitudes de onda infrarrojas. ¿Cuántas veces "aumento" significa esto? Creo que no entiendo las unidades aquí, obtengo un número ridículamente grande. ¿Se puede explicar algo intuitivamente? ¿Sería una misión FOCAL una revolución única en astronomía, o se podrían lograr resultados similares construyendo un interferómetro con líneas de base de tamaño interplanetario aquí más cerca del Sol? ¿Cómo se compara el valor científico de una lente de gravedad con el de una línea base amplia? ¿Son buenos para diferentes tareas?

DISTORSIONES: ¿Podrían reconstruirse las señales de las lentes gracias a nuestro conocimiento del Sol y las mediciones de la actividad de la corona? Si apunta hacia una parte central de la Vía Láctea, ¿no vendrían señales de múltiples objetos al mismo tiempo, algunos mucho más lejos que otros? ¿Tendría la lente gravitatoria del Sol mayores problemas de distorsión que las lentes gravitatorias intergalácticas que conocemos hoy en día?

Y, por último, ¿se puede usar hoy en día cualquier lente fuerte natural dentro de la Vía Láctea, por ejemplo, usando un cúmulo globular como lente?

¡Creo que este es uno de los proyectos más interesantes jamás propuestos, que en realidad podría realizarse en nuestra vida (o al menos en este siglo)! Entonces, ¿por qué el interés, incluso en comunidades como esta, es tan bajo? Lo he visto propuesto desde hace años en otros contextos, por el Dr. Maccone y otros, y la respuesta ha sido casi nula. ¿Es solo impaciencia, o hay una falla conceptual obvia tácita?
El enlace al PDF no parece funcionar. ¡Acabo de encontrar esto y tengo curiosidad por leerlo!

Respuestas (1)

El apuntamiento no es un problema fundamental con el diseño sugerido: La trayectoria sugerida está diseñada para incluir un sobrevuelo del Sol como el último sobrevuelo. Esto asegura una trayectoria asintóticamente radial alejándose del sol después del sobrevuelo, manteniendo así la orientación relativa al sol. El movimiento adecuado del objeto observado puede ser un desafío, pero la trayectoria podría ajustarse adecuadamente mediante una quemadura adicional.

114 dB son una amplificación de un factor de aproximadamente 2.51 10 11 . No se refiere solo a la ampliación, sino a la intensidad de la señal. Por lo tanto, la interferometría con una línea de base larga no es lo mismo; este último proporciona una alta resolución. Si esos números son alcanzables en la práctica es una cuestión diferente; un factor de 1000 para lentes gravitacionales naturales se consideraría en su mayoría como excelente. La teoría permite la amplificación arbitraria para la alineación perfecta del observador, la lente y el objeto observado.

La mayoría de las distorsiones se pueden desconvolucionar , revelando el campo de gravedad del sol y la forma del objeto observado.

Hoy en día se utilizan lentes gravitacionales, aquí algunas notas de clase y aquí los cuásares como ejemplo.