हमारे पास कुछ अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली दूरबीनें हैं जिन्होंने हमें ब्रह्मांड के शानदार दृश्य दिखाए हैं और हमें पीछे मुड़कर देखने की अनुमति दी है ब्रह्मांड के शुरुआती दिन. ये वेधशालाएं, जैसे जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST), इंजीनियरिंग के अद्भुत कारनामे हैं जिनके लिए अरबों डॉलर और दशकों के काम की आवश्यकता होती है।
लेकिन क्या होगा अगर हम पहले से मौजूद एक बेहतर दूरबीन तक पहुंच सकें? यह कोई सामान्य दूरबीन नहीं होगी. यह लेंस के साथ भी नहीं आएगा। लेकिन यह अब तक का हमारे द्वारा बनाया गया सबसे शक्तिशाली टेलीस्कोप होगा।
इस दूरबीन का उपयोग किया जाएगा सूरज स्वयं.
सूर्य-आधारित दूरबीन कितनी शक्तिशाली हो सकती है, इस पर कुछ परिप्रेक्ष्य देने के लिए, JWST पर विचार करें। 21.3 फीट (6.5 मीटर) व्यास वाले दर्पण के साथ, JWST एक आर्कसेकंड के लगभग दसवें हिस्से का रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने में सक्षम है, जो मानव आंख से लगभग 600 गुना बेहतर है। उस रिज़ॉल्यूशन पर, दूरबीन 25 मील (40 किलोमीटर) दूर रखे सिक्के का विवरण देख सकती थी या 342 मील (550 किलोमीटर) दूर बैठे एक विनियमन सॉकर बॉल का पैटर्न उठा सकती थी।
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एक और उदाहरण है इवेंट होरिजन टेलीस्कोपजो वास्तव में दुनिया भर में बिखरे हुए व्यक्तिगत उपकरणों का एक नेटवर्क है। दूरबीन ने अपने तत्वों का सावधानीपूर्वक समन्वय करके हमें दिया है प्रभावशाली छवियां आसपास गैस की डिस्क की विशाल ब्लैक होल. इसे प्राप्त करने के लिए, इसने 20 माइक्रोआर्कसेकंड का एक प्रभावशाली रिज़ॉल्यूशन प्रबंधित किया। उस रिज़ॉल्यूशन पर, दूरबीन सतह पर बैठे एक नारंगी रंग को देख सकती थी चंद्रमा.
लेकिन क्या होगा अगर हम और भी बड़ा जाना चाहें? एक बड़ी दूरबीन के लिए या तो विशाल बर्तनों की या उसमें से उड़ने वाले एंटीना के नेटवर्क की आवश्यकता होगी सौर परिवारइन दोनों के लिए हमारी तकनीकी क्षमताओं में भारी छलांग की आवश्यकता होगी।
शुक्र है, एक विशाल दूरबीन पहले से ही उपलब्ध है, जो सौर मंडल के ठीक केंद्र में स्थित है: सूर्य।
हालाँकि सूर्य पारंपरिक लेंस या दर्पण की तरह नहीं दिखता है, लेकिन इसका द्रव्यमान बहुत अधिक है। और में आइंस्टीन‘एस का सिद्धांत सामान्य सापेक्षताविशाल वस्तुएँ अंतरिक्ष को मोड़ती हैं-समय उनके आसपास. कोई भी प्रकाश जो सूर्य की सतह को छूता है, विक्षेपित हो जाता है और, एक सीधी रेखा में जारी रहने के बजाय, एक ही समय में सूर्य को छूने वाले अन्य सभी प्रकाश के साथ, एक केंद्र बिंदु की ओर चला जाता है।
खगोलविद पहले से ही इस प्रभाव का उपयोग करते हैं, जिसे कहा जाता है गुरुत्वाकर्षण लेंसिंगसबसे दूर का अध्ययन करने के लिए आकाशगंगाओं में जगत. जब उन आकाशगंगाओं से प्रकाश आकाशगंगाओं के एक विशाल समूह के पास से गुजरता है, तो उस समूह का द्रव्यमान पृष्ठभूमि छवि को बढ़ा देता है और बड़ा कर देता है, जिससे हम सामान्य से कहीं अधिक दूर तक देख पाते हैं।
“सौर गुरुत्वाकर्षण लेंस” लगभग अविश्वसनीय उच्च रिज़ॉल्यूशन की ओर ले जाता है। यह ऐसा है मानो हमारे पास पूरे सूर्य की चौड़ाई वाला एक दूरबीन का दर्पण हो। सही केंद्र बिंदु पर स्थित एक उपकरण सूर्य के गुरुत्वाकर्षण झुकाव का दोहन करने में सक्षम होगा गुरुत्वाकर्षण हमें 10^-10 आर्कसेकंड के आश्चर्यजनक रिज़ॉल्यूशन के साथ दूर के ब्रह्मांड का निरीक्षण करने की अनुमति देने के लिए। यह इवेंट होरिजन टेलीस्कोप से लगभग दस लाख गुना अधिक शक्तिशाली है।
बेशक, प्राकृतिक दूरबीन के रूप में सौर गुरुत्वाकर्षण लेंस का उपयोग करने में चुनौतियाँ हैं। इस सभी प्रकाश मोड़ का केंद्र बिंदु 542 गुना अधिक बैठता है पृथ्वी और सूर्य के बीच की दूरी. यह 11 गुना है प्लूटो से दूरीऔर मानवता के सबसे दूरगामी अंतरिक्ष यान द्वारा हासिल की गई दूरी से तीन गुना, मल्लाह 1जो 1977 में लॉन्च हुआ।
इसलिए न केवल हमें अंतरिक्ष यान को पहले से कहीं अधिक दूर भेजना होगा, बल्कि वहां रहने और घूमने के लिए उसके पास पर्याप्त ईंधन भी होना होगा। सौर गुरुत्वाकर्षण लेंस द्वारा बनाई गई छवियां दसियों किलोमीटर तक फैली होंगी अंतरिक्षइसलिए अंतरिक्ष यान को संपूर्ण मोज़ेक छवि बनाने के लिए पूरे क्षेत्र को स्कैन करना होगा।
सौर लेंस का लाभ उठाने की योजनाएँ 1970 के दशक से चली आ रही हैं। हाल ही में, खगोलविदों ने छोटे, हल्के वजन का एक बेड़ा विकसित करने का प्रस्ताव दिया है क्यूबसैट जो उन्हें 542 एयू तक गति देने के लिए सौर पाल तैनात करेगा। एक बार वहां पहुंचने पर, वे धीमे हो जाते थे और अपनी गतिविधियों का समन्वय करते थे, एक छवि बनाते थे और डेटा को वापस भेजते थे धरती प्रसंस्करण के लिए.
हालाँकि यह अजीब लग सकता है, यह अवधारणा वास्तविकता से बहुत दूर नहीं है। और इस प्रकार के सुपरटेलीस्कोप से हमें क्या मिलेगा? उदाहरण के लिए, यदि इसका लक्ष्य निकटतम ज्ञात एक्सोप्लैनेट प्रॉक्सिमा बी पर होता, तो यह 1 किलोमीटर का रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता। यह देखते हुए कि JWST के उत्तराधिकारियों की योजना एक्सोप्लैनेट की इमेजिंग क्षमताओं को प्राप्त करने की उम्मीद करती है जहां पूरा ग्रह मुट्ठी भर पिक्सेल में बैठता है, सौर गुरुत्वाकर्षण लेंस उन विचारों को शर्मसार कर देता है; यह किसी की भी विस्तृत सतह विशेषताओं का उत्कृष्ट चित्र प्रस्तुत करने में सक्षम है एक्सोप्लैनेट 100 के अंदर प्रकाश वर्षअन्य सभी खगोलीय प्रेक्षणों की तो बात ही छोड़ दें जो यह हासिल कर सका।
यह कहना कि यह किसी भी ज्ञात दूरबीन से बेहतर होगा, कम ही कहना होगा। यह किसी भी संभावित भविष्य में अगले कुछ सौ वर्षों में हमारे द्वारा बनाए जा सकने वाले किसी भी टेलीस्कोप से बेहतर होगा। दूरबीन पहले से ही मौजूद है – हमें बस एक कैमरा सही स्थिति में रखना है।
