Линза по имени Солнце
Используя Солнце как огромную линзу, можно сделать четкий снимок планеты, которая вращается вокруг другой звезды. Для этого потребуется отправить рой космических телескопов далеко за пределы солнечной системы, но сначала ученым предстоит определиться с «фотомоделью»: ей должна стать экзопланета, на которой с большой вероятностью есть жизнь.
Если устроить конкурс на самую популярную у широкой публики область науки, то астрономия наверняка окажется в тройке победителей – точнее, та ее часть, которая занимается поиском жизни за пределами Земли. Особенно модной эта тема стала с середины 1990-х, когда астрономы нашли методы, позволяющие искать планеты у далеких звезд, оценивать их массу, расстояние до их светил и даже получать информацию о составе их атмосфер.
Лучше один раз увидеть
Сегодня счет открытых экзопланет идет на тысячи; любовь публики к новостям о них, а особенно о потенциально обитаемых планетах, позволила найти средства на строительство специализированных инструментов, таких как космические обсерватории Kepler и GAIA, и выделить на поиск экзопланет месяцы наблюдательного времени наземных телескопов. Мы уже очень много знаем об открытых экзопланетах, умеем оценивать температуру воды на их поверхности и количество кислорода в атмосфере. Но никто из живущих еще ни разу не видел экзопланеты так, как мы видели планеты Солнечной системы, – на фотографиях, где можно разглядеть детали рельефа или, например, облака. Большую часть экзопланет обнаруживают косвенными методами – измеряя скорость звезд, колебания их яркости и отклонения орбит. Напрямую наблюдать можно только очень немногие из планет – те, что находятся относительно близко. Их можно даже фотографировать, но качество таких снимков получается ниже, чем у наделавшей шуму первой фотографии черной дыры. Как правило, планеты выглядят на них как несколько ярких пикселей.
Однако получить четкие фотографии планет у других звезд теоретически возможно, и группа ученых из Лаборатории реактивного движения (JPL) предложила такой проект. Сейчас SGLP (Solar Gravity Lens Project) занимаются JPL и некоммерческая организация Aerospace. Идея заключается в том, чтобы использовать Солнце как гравитационную линзу и через нее получить увеличенные в сто миллиардов раз изображения планет, которые обращаются вокруг чужих звезд.
По предварительным расчетам, даже небольшой телескоп с зеркалом диаметром в метр и скромным по современным меркам коронографом (устройством, позволяющим блокировать свет Солнца), размещенный в фокусе солнечной гравилинзы, даст изображение экзопланеты, удаленной на сто световых лет, – такое, на котором каждый пиксель будет соответствовать километру поверхности экзопланеты. Для того чтобы снять аналогичное изображение без солнечной линзы, потребовался бы телескоп с зеркалом диаметром около 80 км.