Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Применение гравитационной линзы Солнца для наблюдения экзопланет  (Прочитано 15324 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн vika vorobyeva

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 913
  • Благодарностей: 700
    • Сообщения от vika vorobyeva
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #20 : 16 Ноя 2016 [13:40:50] »
Посчитала размер "образа Сириуса" на расстоянии 750 а.е. от Солнца.
С учетом того, что радиус Сириуса равен 1.7 солнечных, размер образа составил 1.64 тыс. км. Прямо скажем, негусто по космическим меркам, но систему солнечных панелей для питания нашего зонда повесить можно :)
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #21 : 16 Ноя 2016 [13:46:19] »
Цитата

We find a gas-to-dust-mass ratio in the local interstellar cloud of R_g/d=193^+85_-57, and a dust density of 2.1+/-0.6x10^-24kg/m^3.
У меня получился цилиндр длиной 1000 АЕ и объёмом 9,236*1032 м3, что даёт массу междузвёздной пыли 2*109 кг (примерно километровый астероид будет иметь такую же массу).
Если считать среднюю массу 0,1 мкм пылинки 10-21 кг, то таких пылинок должно быть 2*1030, что даст эффективную площадь 2*1016 м2
Если считать 10 мкм пылинки, то эффективная площадь будет 2*1014 м2
Эффективная площадь отражающей пыли сравнима с площадью диска Нептуна.
Т.е. можно сравнить с обнаружением Нептуна на тысяче АЕ освещённого, как если бы он был к Солнцу ближе, чем Земля.

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #22 : 16 Ноя 2016 [13:47:53] »
С учетом того, что радиус Сириуса равен 1.7 солнечных, размер образа составил 1.64 тыс. км. Прямо скажем, негусто по космическим меркам, но систему солнечных панелей для питания нашего зонда повесить можно :)
Т.е. цилиндр сечением с диаметр Солнца считать будет неправильно?

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #23 : 16 Ноя 2016 [13:57:15] »
О, ещё мысль. А ведь если у Солнца есть путь длиной в 1000 АЕ, где энергии хоть отбавляй, то можно его использовать для разгона какого нибудь парусника до десятых долей скорости света. У звезды назначения можно также тормозиться по линии местного гравитационного фокуса.

Оффлайн vika vorobyeva

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 913
  • Благодарностей: 700
    • Сообщения от vika vorobyeva
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #24 : 16 Ноя 2016 [13:58:56] »
Т.е. цилиндр сечением с диаметр Солнца считать будет неправильно?

Понятия не имею :)
Ориентрировалась на соотношения между объектом и его образом в гравитационном фокусе из ссылки в сообщении Аскета:
Цитата
Отношение размера образа к истинному линейному размеру планеты равно просто F/D.

F = 750 а.е., D = 2.64 пк (расстояние до Сириуса), радиус Сириуса 1.7 ·0.7 млн. км = 1.19 млн. км, ну а дальше простая пропорция.
Правда, неясно, какая все-таки освещенность будет в этом пятне.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн vika vorobyeva

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 913
  • Благодарностей: 700
    • Сообщения от vika vorobyeva
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #25 : 16 Ноя 2016 [14:01:50] »
О, ещё мысль. А ведь если у Солнца есть путь длиной в 1000 АЕ, где энергии хоть отбавляй, то можно его использовать для разгона какого нибудь парусника до десятых долей скорости света.

Вот только лететь этот парусник сможет строго от Сириуса, и никуда еще :)
Ну или строго от нескольких ярчайших звезд.
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн sharpАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #26 : 16 Ноя 2016 [14:33:28] »
Т.е. можно сравнить с обнаружением Нептуна на тысяче АЕ освещённого, как если бы он был к Солнцу ближе, чем Земля.
Тут вы исходите из допущения, что облако пыли отражает так же хорошо, как планета площадью диска, равного сумме площадей частиц. С высокой вероятностью можно сказать, что это не так. Чем меньше размер объекта, тем сильнее рассеивается отраженный от него свет, поэтому пылевое облако - это совокупность плохих отражателей, и светимости, сравнимой с планетой им не достичь.
Хотя некая аномалия в светимости пыли, возможно, будет наблюдаться.

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #27 : 16 Ноя 2016 [16:08:41] »
F = 750 а.е., D = 2.64 пк (расстояние до Сириуса), радиус Сириуса 1.7 ·0.7 млн. км = 1.19 млн. км, ну а дальше простая пропорция.
Правда, неясно, какая все-таки освещенность будет в этом пятне.
Получается, что гравитационный фокус будет иметь форму усечённого конуса с наименьшим радиусом при 550 АЕ. Далее конус будет расширяться пропорционально расстоянию. Поэтому освещённость будет падать с увеличением расстояния.

Оффлайн sharpАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #28 : 16 Ноя 2016 [16:21:43] »
Поэтому освещённость будет падать с увеличением расстояния.
А вот это не факт. Ведь что из себя представляет кольцо Эйнштейна? Совокупность лучей, испущенных звездой, прошедших через воображаемое кольцо вокруг Солнца и сфокусированных гравитационной линзой в одну узкую область. Чем больше расстояние от Солнца, тем больше радиус этого воображаемого кольца, следовательно больше совокупная освещенность.

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 443
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #29 : 16 Ноя 2016 [16:27:11] »
Но нас то интересует освещенность в конкретном месте.....

Оффлайн sharpАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #30 : 16 Ноя 2016 [16:32:54] »
Но нас то интересует освещенность в конкретном месте.....
Так я и говорю про конкретное место. Точнее, совокупность мест, в которых может быть размещен зонд.

Оффлайн vika vorobyeva

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 913
  • Благодарностей: 700
    • Сообщения от vika vorobyeva
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #31 : 16 Ноя 2016 [16:38:08] »
Наверняка это все уже кем-то посчитано – для событий микролинзирования давно разработан математический аппарат. Интересно, есть ли на форуме люди, разбирающиеся в этой теме? Меня смущает разница в оценках максимального усиления от 60 тыс. до 1011 - 6 порядков это как-то многовато :(
Если справедлива минимальная оценка, то видимая величина Сириуса в фокусе линзы составит -1.46 - 11.95 = -13.4, что на 0.7 звездной величины ярче полной Луны. Эффектно, но солнечные батареи разворачивать смысла нет, и разгонять парусники тоже.
Если справедлива максимальная оценка, то яркость Сириуса превысит яркость Солнца на орбите Земли :o
Истина скорее всего посередине, но хотелось бы комментариев от людей в теме.

Upd О, нашла толковую научно-популярную статью: http://www.astronet.ru/db/msg/1168050
Сейчас попробую вникнуть.
« Последнее редактирование: 16 Ноя 2016 [16:44:55] от vika vorobyeva »
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #32 : 16 Ноя 2016 [16:40:47] »
А вот это не факт. Ведь что из себя представляет кольцо Эйнштейна? Совокупность лучей, испущенных звездой, прошедших через воображаемое кольцо вокруг Солнца и сфокусированных гравитационной линзой в одну узкую область. Чем больше расстояние от Солнца, тем больше радиус этого воображаемого кольца, следовательно больше совокупная освещенность.
Нет, кольцо видно только в определённой точке проецируемого образа. Это изображение небольшой части диска звезды. При удалении проецируемый образ увеличивается и в точке наблюдения приходится меньше ватт на кв м.

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 703
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #33 : 16 Ноя 2016 [21:41:31] »
Чем больше расстояние от Солнца, тем больше радиус этого воображаемого кольца, следовательно больше совокупная освещенность.
И не только радиус, но и толщина кольца больше!!!
Если справедлива максимальная оценка, то яркость Сириуса превысит яркость Солнца на орбите Земли
Меня смущает только одно....Где с....ка Семенов, который с пеной у рта(то есть со свойственным ему энтузиазмом) рассчитывает новую межзвездную халяву?
« Последнее редактирование: 16 Ноя 2016 [21:55:09] от ВадимZero »

Оффлайн Aluminium

  • *****
  • Сообщений: 2 619
  • Благодарностей: 99
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Aluminium
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #34 : 16 Ноя 2016 [22:18:13] »
Халявы не будет. В статье на astronet.ru приведены формулы расчёта коэффициента усиления. Большой коэффициент усиления возможен для источников с очень маленьким угловым размером. Например, для звезды в другой галактике. При этом коэффициент усиления обратно пропорционален первой степени углового размера далёкой звезды, а создаваемая звездой освещённость сама по себе прямо пропорциональна второй степени.

Прикинул максимальное усиление для пульсара Крабовидной туманности - 1011.
« Последнее редактирование: 16 Ноя 2016 [22:42:06] от Aluminium »

Оффлайн Aluminium

  • *****
  • Сообщений: 2 619
  • Благодарностей: 99
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Aluminium
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #35 : 16 Ноя 2016 [22:46:17] »
Большой коофицент усиления не имеет смысла если источник света далеко. Нас как раз интересует Сириус.
А Сириус большой. Угловой размер - миллисекунды. Усиление возможно порядка 103.

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 703
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #36 : 16 Ноя 2016 [23:33:37] »
А Сириус большой.
Какая разница, большой он или нет. Он будет полностью находиться в фокусе линзы.

Оффлайн Aluminium

  • *****
  • Сообщений: 2 619
  • Благодарностей: 99
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Aluminium
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #37 : 16 Ноя 2016 [23:44:23] »
Какая разница, большой он или нет.
Коэффициент усиления при расположении звезды, Солнца и наблюдателя на одной прямой зависит от углового размера звезды.

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 703
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #38 : 16 Ноя 2016 [23:52:44] »
Какая разница, большой он или нет.
Коэффициент усиления при расположении звезды, Солнца и наблюдателя на одной прямой зависит от углового размера звезды.
От расстояния он зависит и только.

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 703
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Солнце как гравитационная линза
« Ответ #39 : 16 Ноя 2016 [23:55:25] »
Меня смущает разница в оценках максимального усиления от 60 тыс. до 1011 - 6 порядков это как-то многовато 
Если справедлива минимальная оценка, то видимая величина Сириуса в фокусе линзы составит -1.46 - 11.95 = -13.4, что на 0.7 звездной величины ярче полной Луны.
Она зависит от растояния до иследуемого объекта, 60 тысяч это цифра для альфы центавра. Сириус в два раза дальше потому усиление будет в два раза больше.