Применение гравитационной линзы Солнца для наблюдения экзопланет

[MenFrame]

Я имел ввиду излучение звезды сфокусированное грав линзой....

[gans2]

Для таких расстояний от Солнца реалистичных альтернатив ядерным источникам энергии по сути нет.

Вся концепция гравископа не приемлема для эфемеров.
Наилучшей опорой для гравископа будет репликатор на оортоиде, запускающий рои приемопередающих датчиков, выстраивающиеся в матрицу на фокальной линии цели наблюдения. Датчики вполне можно запитывать через ректенны, микроволоновым когеррентным лучом. А источником энергии для репликатора на оортоиде  (кроме КВС), вполне может быть тросовый генератор , преобразующий кинетическую энергию вращения спутников оного.

излучение звезды сфокусированное грав линзой....

Считали уже - НННШ

[sharp]

Ну да ладно, раз вам тут ядреные реакторы запускать на 600 а.е. - плевое дело, то желаю всем успехов.

Самый подходящий способ для этого - так называемый "термоглиссер" - https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,100868.0.html
А на нём запускать маленькие массы не имеет смысла.

[MenFrame]

так называемый "термоглиссер"

Термоглиссер имеет смысл использовать, только если вы планируете использовать водород в качестве рабочего тела. Вести жидкий водород близко к солнцу та еще заморочка. Потому выбор химического движка наверное более оправдан.

[MenFrame]

Я тут подумал...Самая мощная грав линза у нас в центре галактики. У нее самая большая фокусирующая площадь. Допустим происходит взрыв сверхновой, линза фокусирует эту энергию. По сути каждый взрыв сверхновой, может порождать что то вроде луча смерти в плоскости галактики.

[Гидразин]

Не нашел более подходящей темы, поэтому сюды)
Тут после доедания оливье родилась идея телескопа движущегося с околорелятивской скоростью...
Ведь за счет всяких штучек с сокращением длин и изменением углов, получается что если на космическом корабле который движется с 0.8c к примеру, угловые размеры того что находится в противоположную движению сторону будут увеличиваться, нельзя ли это (понятное дело пока лишь в теории) использовать почти как гравилинзу?

[vika vorobyeva]

Гвоздь Большим Адронным Коллайдером забиваете, уважаемый

[MenFrame]

Гвоздь Большим Адронным Коллайдером забиваете, уважаемый

Правильно! Возьмите коллайдер поменьше.

[P.V.Koroliov]

Месяц назад слышала доклад, посвященный миссии в гравитационный фокус Солнца. В случае, если завтра дадут денег, то старт ожидается в 2023-2025 годах. (Но денег, понятное дело, не дадут.)
Лететь собираются на электростатическом парусе (за счет импульса протонов солнечного ветра). Траектория довольно хитрая – сначала гравитационным маневром у Юпитера уронить аппарат к Солнцу, в перигелии развернуть парус – и вперед. Расчетная скорость – 12 а.е. в год (~57 км/с). Поскольку гравитационный фокус Солнца – не точка, а линия, можно просто лететь прочь и по ходу проводить наблюдения. Далее все расчеты приводились для расстояния в 750 а.е.

Ув. Vika Vorobyeva, будьте добры, просветите, пожалуйста, по вопросу о том, где находился бы гравитационный фокус нейтронной звезды массой 1,5 солнечных (при её радиусе, насколько я понимаю, 10 - 15 км) и белого карлика массой, скажем, 1,2 солнечных?

Ну, и если взять в качестве примера Сириус В, то на какой угол он должен отклонять лучи, проходящие вблизи его поверхности?
 
Интересно было б понять, можно ли использовать белые карлики и нейтронные звезды  в  качестве  гравитационных линз. (Ну, хотя бы в будущем, ведь мы от них далеки.)

[равлик]

Если простым языком: траектория лучей, проходящих от удаленной звезды на небольшом расстоянии от Солнца, преломляется и становится сходящейся.

Нет, ничего там не сходится, а наоборот расходится.

Картинка, иллюстрирующая принцип гравитационного линзирования:

Она не иллюстрирует гравитационное линзирование, наоборот вводит в заблуждение. Так как не показан ход двух лучей от одного источника с одной стороны от массивного тела.

На этом рисунке показан ход разных лучей и форма эквивалентной линзы для точечного источника гравитации.

Хорошо видно, что лучи расходятся и яркость многократно падает, что при наблюдении спектров экзопланет является дополнительной проблемой.

[Gleb1964]

На этом рисунке показан ход разных лучей и форма эквивалентной линзы для точечного источника гравитации.

Хорошо видно, что лучи расходятся и яркость многократно падает, что при наблюдении спектров экзопланет является дополнительной проблемой.

Яркость не падает, это инвариант. Вы имеете ввиду, что падает освещенность, плотность потока не единицу площади. Пользуйтесь правильной терминологией.
Гравитационная линза увеличивает телесный угол одной малой области источника, заполняя яркостью этой области кольцевую зону вокруг гравитирующего тела. Поскольку яркость кольца та же самая, а телесный угол значительно больше, то освещенность от линзированной малой области многократно возрастает.
Прилегающие области линзируются с меньшим эффектом, поэтому от них намешано меньше света. Области далекие от центра линзирования, наоборот, немного сжимаются по телесному углу, давая меньше освещенности.
Поэтому линзирование действует эффективнее на объекты малых угловых размеров. Чем больше угловые размеры линзируемых объектов, тем выигрыш меньше, а на больших угловых размерах начинается проигрыш, потому, что линзирующее тело закрывает собой часть телесного угла. Закон сохранения.

[P.V.Koroliov]

Она не иллюстрирует гравитационное линзирование, наоборот вводит в заблуждение. Так как не показан ход двух лучей от одного источника с одной стороны от массивного тела.

Фактически получается линза с переменным фокусным расстоянием. 



И очень интересно узнать, у нейтронной звезды минимальное фокусное расстояние f=R/sin(a) чему равно?
Только вот не понятно, формула а=4GM/(c²*r)=2R_g/r пригодна ли в том случае, если радиус звезды R не на порядки больше гравитационного радиуса R_g?
 

[IvanKrasnyj]

Пустые хлопоты... Даже если В. Турышев с коллегами из JPL и победят все упомянутые технические и финансовые сложности, то это будут "деньги на ветер". При гравитационном линзировании посредством SGL многократно увеличивается телесный угол, занимаемый рассматриваемой экзопланетой, чего не происходит при использовании классических телескопов из семейства инструментов геометрической оптики. Такое растяжение телесного угла будет сопровождаться сдвигом частот оптического диапазона (redshift) пропорциональным увеличению телесного угла объекта (изменяется отношение телесного угла объекта к полной сфере). Аналогичный эффект современная космология приписывает "расширению пространства".

[P.V.Koroliov]

Такое растяжение телесного угла будет сопровождаться сдвигом частот оптического диапазона (redshift)

Сильно ли сдвиг частот может может помешать наблюдениям? Что с того, что частоты излучения изменяться?   

[IvanKrasnyj]

Сильно ли сдвиг частот может может помешать наблюдениям? Что с того, что частоты излучения изменяться?

- Солнечная гравитационная линза, как пишут исследователи данного проекта, https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1604/1604.06351.pdf, гипотетически позволит работать с увеличением телесного угла объекта в ~100 000 раз. Это также означает, что наблюдаемые размеры осцилляторов ЭМИ, и соответствующие длины волн также увеличатся в 100 000 раз. Таким образом зеленый цвет с длиной волны 500 нм из оптического диапазона сдвинется в область СВЧ к длинам волн сантиметрового диапазона (50 мм). Рассматриваемое в проекте оборудование на такой сдвиг частот не рассчитано. Для полноты оптической картинки потребуется широкополосное СВЧ оборудование (38-74 мм для увеличения в 100 000 раз).

Однако, это еще только "цветочки". Несложный мысленный эксперимент с отправкой атомного стандарта частоты на рассматриваемую в SGL экзопланету приводит к выводу о том, что наблюдаемый темп времени объекта также будет замедлен в 100 000 раз, т.е. пропорционально увеличению наблюдаемого размера осциллятора, используемого в стандарте частоты. Как это может отразиться на прицеливании, я даже не берусь предсказывать, но за ожидаемое время к нам попадет в 100 000 раз меньше фотонов...

[vika vorobyeva]

IvanKrasnyj, то, что вы пишете, полная чушь не соответствует действительности. При наблюдении событий микролинзирования, где линзой выступает звезда или система звезда+планета, цвет звезды-источника не меняется, только характерным образом усиливается блеск, иногда в десятки и сотни раз. Монохромность усиления блеска – грубо говоря, в любой спектральной полосе блеск звезды-источника усиливается одинаково – является одним из свидетельств того, что перед нами именно событие микролинзирования, а не звездная вспышка любой другой природы. Красные фотоны, летящие от планеты-источника, огибая Солнце, останутся красными фотонами, а зеленые – останутся зелеными. Просто почти точечное изображение планеты размажет в две дуги (в предельном случае – в кольцо), угловая площадь которых будет намного больше угловых размеров планеты, отсюда и усиление яркости.
И, разумеется, никакого замедления времени при микролинзировании на Солнце не происходит, у нас не черная дыра.

[Gleb1964]

При гравитационном линзировании посредством SGL многократно увеличивается телесный угол, занимаемый рассматриваемой экзопланетой, чего не происходит при использовании классических телескопов из семейства инструментов геометрической оптики. Такое растяжение телесного угла будет сопровождаться сдвигом частот оптического диапазона (redshift) пропорциональным увеличению телесного угла объекта

Бред.
Во первых, классические телескопы, как раз так и функционируют, что, именно, увеличивают телесный угол наблюдаемого объекта. Так работают и визуальные телескопы, создающие изображение на глазном дне, и те, которые создают изображение напрямую на приемнике. То же самое с гравитационной линзой.
С точки зрения приемника, глядя на выходной зрачок телескопа, вся апертура телескопа имеет яркость наблюдаемого объекта, в результате чего телесный угол объекта увеличивается во много-много раз, и соответственно, увеличивается освещенность на приемнике.
Во вторых, при увеличени наблюдаемого телесного угла источника никакого красного смещения при этом не происходит. Спектральный состав света на приемнике тот же, что попал на входную апертуру телескопа, за минусом потерь в оптике.
Эффект от гравитационной линзы примерно такой же - увеличение телесного угла, только увеличение телесного угла объекта гораздо меньше, чем, даже у простенького телескопа. Светосила у гравитационной линзы (F/D) очень и очень слабая. 
Вообще, про использование Солнца, как гравитационную линзу, лучше читайте не Турешева, а вот здесь  https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac5e9d/pdf

[IvanKrasnyj]

IvanKrasnyj, то, что вы пишете, полная чушь не соответствует действительности.

Вы правы в том, что любую гипотезу прежде всего нужно проверять на предмет соответствия наблюдениям. Другими словами, возникает вопрос: "Как можно объяснить имеющиеся данные с применением выдвинутой гипотезы?" Я полагаю, что при микролинзировании, усиление блеска вызвано смещением рентген и гамма-излучения источника в область видимого спектра, даже с учетом эффекта наблюдаемого замедления времени. Экзопланеты собираются рассматривать в отраженном свете оптического диапазона, а там высокочастотная часть спектра отсутствует.

Бред.
Во первых, классические телескопы, как раз так и функционируют, что, именно, увеличивают телесный угол наблюдаемого объекта.

- Я говорю о телесном угле поля зрения телескопа, в котором присутствует объект. Точнее, об отношении этого угла к полной сфере (4Пи). Угол поля зрения телескопа это его техническая характеристика, которая неизменна по отношению к полученной картинке. Например, у Хаббла это 202-by-202 arcsec для SBC или 31-by-35 arcsec для STIS https://www.nasa.gov/content/hubble-space-telescope-advanced-camera-for-surveys Любые дальнейшие манипуляции с зумом этой картинки не изменяют долю небесной сферы, которую эта картинка содержит. Однако, если увеличение объекта обусловлено гравитационным линзированием (ГЛ), при котором изменяется доля небесной сферы, которую он занимает (в отсутствии ГЛ), такие изменения становятся эффективными, и следует принимать во внимание актуальное увеличение наблюдаемых размеров осцилляторов ЭМИ, т.е. сдвиг частот и замедление времени. Кстати, при ГЛ также возможны ситуации, когда видимый масштаб, в том числе, размеры осцилляторов, уменьшаются.

[Проходящий Кот]

Нобелевку когда получать собрались?

[Фантазер]

  Интересно,почему этот этом эффект назвали микролинзированием?Ведь звезда в этом случае представляет собой Гигантскую линзу,с таким же гигантским фокусным расстоянием.