Ejemplo de reconstrucción de la Tierra usando un anillo de luz alrededor del Sol, proyectado por un lente gravitacional. Crédito: Alexander Madurowicz.
El campo gravitacional del Sol podría ser usado como una lupa gigante para observar exoplanetas lejanos con mucho más detalle de lo que es posible actualmente, sugiere un nuevo estudio.
En el estudio, un equipo de investigadores de la Universidad Stanford propuso una técnica para estudiar exoplanetas mediante el uso de lente gravitacional, un efecto que ocurre alrededor de los cuerpos celestes masivos donde la gravedad de los objetos es lo suficientemente fuerte para curvar el espacio-tiempo. Un objeto visto a través de esta región curvada de espacio-tiempo aparece más cerca y más grande, como si se observara a través de una lupa. Combinando el poder de telescopios espaciales con un lente gravitacional podría mejorar mil veces la precisión de la obtención de imágenes de exoplanetas, según los investigadores.
“Queremos tomar fotografías de planetas que orbitan otras estrellas que sean tan buenas como las fotografías que podemos tomar de los planetas en nuestro propio sistema solar”, dijo en un comunicado Bruce Macintosh, profesor de física en la Escuela de Humanidades y Ciencias en Stanford y subdirector del Instituto Kavli de Astrofísica y Cosmología de Partículas (KIPAC). “Con esta tecnología, esperamos tomar una fotografía de un planeta a 100 años luz de distancia que tenga el mismo impacto que la fotografía de la Tierra del Apollo 8”.
Hasta ahora, sin embargo, la técnica descrita en este estudio solo funciona en la teoría. Para que un telescopio sea capaz de usar un lente gravitacional del Sol, debería estar ubicado 14 veces más lejos del Sol de lo que está Plutón. Ninguna nave espacial construida por humanos se ha aventurado tan lejos.
Dado que incluso los exoplanetas más cercanos se encuentran a decenas de años luz, se necesitaría un telescopio extremadamente grande para verlos con detalle sin un lente gravitacional. Los científicos estiman que un telescopio debería tener 20 veces el tamaño de la Tierra para verlos en detalle.
Con un lente gravitacional, el equipo piensa que serían capaces de ver estructuras en las superficies de estos planetas con observatorios del tamaño del Telescopio Espacial Hubble.
“El lente gravitacional solar abre una ventana de observación completamente nueva”, dijo en el comunicado Alexander Madurowicz, estudiante de doctorado en KIPAC y autor principal del estudio. “Esto permitirá la investigación de la dinámica detallada de las atmósferas de los planetas, así como también la distribución de las nubes y características de la superficie, que no tenemos manera de investigar ahora”.
Una vez que puedan ver tales detalles, los astrónomos serían capaces de determinar fácilmente si podría existir vida en cualquiera de esos mundos distantes.
El método de lente gravitacional descrito en este estudio permitiría a los astrónomos reconstruir la imagen de la superficie de un planeta a partir de una única fotografía tomada observando directamente al Sol. Con esta técnica recientemente descrita, la vista de un telescopio de un exoplaneta crearía un “anillo de luz” en el lente gravitacional. Un algoritmo especial diseñado por el equipo podría quitar la distorsión de la luz “revirtiendo la curvatura del lente gravitacional, que convierte el anillo en un planeta redondo”, indicaron los investigadores.
“Al enderezar la luz curvada por el Sol, se puede crear una imagen mucho más allá de la de un telescopio ordinario. Así que el potencial científico es un misterio sin explotar porque está abriendo esta nueva capacidad de observación que aún no existe”, dijo Madurowicz.
https://www.cosmonoticias.org/wp-content/uploads/2022/05/conceptos-fotografia-exoplaneta.mp4El trabajo fue inspirado por un artículo anterior de científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California. Ese análisis de 2020 propuso que un telescopio espacial podría usar sus cohetes para observar los rayos de luz de un planeta desde diferentes posiciones para reconstruir una imagen clara. Sin embargo, la técnica requeriría un montón de combustible y tiempo.
El artículo “Integral Field Spectroscopy with the Solar Gravitational Lens” fue publicado el 2 de mayo de 2022 en The Astrophysical Journal.
Fuente: Space.com
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