Ο βαρυτικός φακός, ένα φαινόμενο κατά το οποίο η μάζα των ουράνιων αντικειμένων παραμορφώνει τον χωροχρόνο, αποτελεί εδώ και καιρό μια συναρπαστική πτυχή της αστροφυσικής. Πρόσφατα, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έγινε πρωτοσέλιδο επειδή χρησιμοποίησε αυτό το φαινόμενο για να παρατηρήσει μακρινούς γαλαξίες που καλύφθηκαν από συμπαγή σμήνη γαλαξιών. Τώρα, ο επιστήμονας της NASA Slava Turyshev διερευνά τη δυνατότητα χρήσης ενός βαρυτικού φακού πολύ πιο κοντά στο σπίτι μας – τον Ήλιο.
Σε μια πρωτοποριακή εργασία στον διακομιστή προεκτυπώσεων arXiv, ο Turyshev εμβαθύνει στα περίπλοκα μαθηματικά και τη φυσική που αποδεικνύουν τη δυνατότητα αξιοποίησης της βαρύτητας του Ήλιου ως “ηλιακού βαρυτικού φακού” (SGL). Αυτή η καινοτόμος προσέγγιση έχει πιθανές εφαρμογές στη διαστρική επικοινωνία και στην εξερεύνηση μακρινών εξωπλανητών.
Ένας ηλιακός βαρυτικός φακός θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην αστρονομία εξαλείφοντας την ανάγκη για μεγαλύτερα τηλεσκόπια, βασιζόμενος αντ’ αυτού στην κάμψη του χωροχρόνου από τον Ήλιο για την εστίαση του φωτός. Η ιδέα αυτή έχει κεντρίσει το ενδιαφέρον αστρονόμων όπως ο Nick Tusay από το Penn State, ο οποίος σημειώνει ότι θα μπορούσε να ενισχύσει τόσο τις δυνατότητες παρατήρησης όσο και τις δυνατότητες μετάδοσης.
Το SGL προσφέρει μια εναλλακτική λύση στους περιορισμούς των γήινων τηλεσκοπίων, όπου το μέγεθος έχει σημασία για τη συλλογή επαρκούς φωτός για την ανίχνευση αμυδρών, μακρινών αντικειμένων. Η πρόταση του Turyshev προβλέπει την αποστολή ενός τηλεσκοπίου ενός μέτρου – σημαντικά μικρότερου από το Hubble – στην εστιακή απόσταση του βαρυτικού πηγαδιού του Ήλιου, περίπου 650 αστρονομικές μονάδες (AU) από το άστρο μας.
Για την επίτευξη αυτού του φιλόδοξου στόχου, ο Turyshev και η ομάδα του διερευνούν την τεχνολογία αιχμής των ηλιακών ιστίων, με στόχο να ξεπεράσουν τα ρεκόρ απόστασης που έχουν σημειώσει διαστημόπλοια όπως το Voyager 1. Στο Εργαστήριο Αεριοπροώθησης της NASA έχουν ήδη δρομολογηθεί σχέδια για την αποστολή ηλιακών ιστίων στην εστία του ηλιακού βαρυτικού φακού, με στόχο τη λήψη της πρώτης εικόνας της επιφάνειας ενός εξωπλανήτη.
Κοιτάζοντας μπροστά, η αποστολή του Turyshev, που αναμένεται να εκτοξευθεί γύρω στο 2035, θα μπορούσε να διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στην επιβεβαίωση της ύπαρξης ζωής σε άλλους πλανήτες. Αν και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb και το Habitable Worlds Observatory εστιάζουν στις πλανητικές ατμόσφαιρες, το τηλεσκόπιο SGL θα παρέχει πρωτοφανή λεπτομέρεια, αποτυπώνοντας ενδεχομένως εξωπλανήτες με ανάλυση 700 επί 700 εικονοστοιχείων.
Πέρα από τις εφαρμογές της στην αστρονομία, η τεχνολογία SGL υπόσχεται ένα διαστρικό δίκτυο επικοινωνίας. Ο Macy Huston, αστρονόμος του Μπέρκλεϋ, προτείνει ότι ένα λέιζερ τοποθετημένο στη βαρυτική εστία του Ήλιου θα μπορούσε να μεταδώσει μηνύματα σε άλλα αστέρια πιο αποτελεσματικά από την τρέχουσα τεχνολογία φάρου που είναι συνδεδεμένη με τη Γη.
Αν και το SGL παρουσιάζει συναρπαστικές δυνατότητες για τη διαστρική εξερεύνηση, δεν εξαλείφει όλες τις προκλήσεις. Ο περιορισμός που επιβάλλει η ταχύτητα του φωτός σημαίνει σημαντικές καθυστερήσεις στην επικοινωνία, που θυμίζουν την αποστολή επιστολών σε τεράστιες αποστάσεις.
Παρ’ όλα αυτά, το έργο του Turyshev σχετικά με τον ηλιακό βαρυτικό φακό αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση της μετατροπής της επιστημονικής φαντασίας σε πραγματικότητα και ενδεχομένως ανοίγει το δρόμο για την επικοινωνία των διαστρικών πολιτισμών σε όλο το σύμπαν.
