我们可以把太阳变成一个巨大的望远镜吗？

利用一种称为引力透镜的现象，可以将太阳用作巨型望远镜来观察太空深处。

当您通过我们网站上的链接购买时，我们可能会赚取联属佣金。这是它的工作原理。

我们拥有一些极其强大的望远镜，它们为我们提供了壮观的宇宙景观，让我们能够回顾宇宙的早期。这些天文台，例如詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），是令人惊叹的工程壮举，需要数十亿美元和数十年的工作。

但如果我们能够使用现有的更好的望远镜呢？这不是一个典型的望远镜。它甚至不会配备镜头。但这将是迄今为止我们建造的最强大的望远镜。

这台望远镜将利用太阳本身。

为了让您了解太阳望远镜的威力有多大，请考虑 JWST。 JWST 的镜子直径为 21.3 英尺（6.5 米），能够实现约十分之一角秒的分辨率，比人眼的分辨率高约 600 倍。在该分辨率下，望远镜可以看到距离 25 英里（40 公里）处的一枚硬币的细节，或者拾取距离 342 英里（550 公里）处的标准足球的图案。

另一个例子是事件视界望远镜，它实际上是分散在全球各地的单个仪器的网络。通过仔细协调其元素，该望远镜为我们提供了巨大黑洞周围气体盘的令人印象深刻的图像。为了实现这一目标，它实现了 20 微角秒的令人印象深刻的分辨率。在这个分辨率下，望远镜可以发现月球表面的一个橙子。

相关：詹姆斯·韦伯望远镜揭示，怪物黑洞正在将其宿主星系饿死

但如果我们想做得更大怎么办？更大的望远镜需要巨大的碟形天线或飞越太阳系的天线网络，这两者都需要我们技术能力的巨大飞跃。

值得庆幸的是，恰好有一个巨大的望远镜已经可用，它位于太阳系的中心：太阳。

虽然太阳看起来可能不像传统的透镜或镜子，但它有很大的质量。在爱因斯坦的广义相对论中，巨大的物体会扭曲它们周围的时空。任何掠过太阳表面的光线都会发生偏转，而不是继续沿直线前进，而是与同时掠过太阳的所有其他光线一起射向焦点。

天文学家已经利用这种称为引力透镜的效应来研究宇宙中最遥远的星系。当来自这些星系的光经过一个巨大的星系团附近时，该星系团的质量会放大背景图像，使我们能够比平时看得更远。

“太阳引力透镜”带来了几乎令人难以置信的高分辨率。就好像我们有一个望远镜，可以反射整个太阳的宽度。放置在正确焦点的仪器将能够利用太阳引力的引力扭曲，使我们能够以令人惊叹的 10^-10 角秒的分辨率观察遥远的宇宙。这大约比视界望远镜强大一百万倍。

当然，使用太阳引力透镜作为天然望远镜也存在挑战。所有这些光线弯曲的焦点比地球和太阳之间的距离大 542 倍。它是到冥王星距离的 11 倍，也是 1977 年发射的人类距离最远的航天器航行者 1 号所达到的距离的三倍。

因此，我们不仅需要将航天器发射得比以前更远，而且还必须有足够的燃料来停留在那里并四处移动。太阳引力透镜产生的图像将分布在数十公里的空间中，因此航天器必须扫描整个区域才能建立完整的马赛克图像。

利用太阳能透镜的计划可以追溯到 20 世纪 70 年代。最近，天文学家提议开发一组小型轻型立方体卫星，通过部署太阳帆将其加速到 542 个天文单位。一旦到达那里，他们就会放慢速度并协调他们的机动，建立图像并将数据发送回地球进行处理。

虽然它可能看起来很奇怪，但这个概念与现实相差不远。通过这种超级望远镜我们会得到什么？例如，如果它瞄准比邻星 b（已知最近的系外行星），它将提供 1 公里的分辨率。考虑到 JWST 的继任者计划希望实现系外行星的成像能力，其中整个行星都位于少数像素中，太阳引力透镜使这些想法相形见绌；它能够对 100 光年内任何系外行星的详细表面特征进行精美描绘，更不用说它可以实现的所有其他天文观测了。

说这比任何已知的望远镜都要好，这是轻描淡写的。它比我们在未来几百年内可能建造的任何望远镜都要好。望远镜已经存在——我们只需要把相机放在正确的位置即可。

最初发布于Space.com。