Una de las predicciones centrales de la relatividad general es que un objeto masivo como una estrella, una galaxia o un agujero negro puede desviar la luz que pasa cerca. Esto significa que la luz de objetos distantes puede ser captada gravitacionalmente por objetos más cercanos a nosotros. En las condiciones adecuadas, las lentes gravitatorias pueden actuar como una especie de telescopio natural, iluminando y magnificando la luz de los objetos distantes. Los astrónomos han usado este truco para observar algunas de las galaxias más distantes del universo. Pero los astrónomos también han pensado en usar este efecto un poco más cerca de casa.

Una idea es utilizar la gravedad del sol como lente para estudiar los exoplanetas cercanos. La luz proveniente de un exoplaneta sería enfocada gravitacionalmente por el sol con un punto focal en la región de aproximadamente 550 AU a 850 AU, dependiendo de cuán cerca pase la luz del exoplaneta del sol. En principio, podríamos colocar uno o varios telescopios a esa distancia, creando así un telescopio del tamaño del sol. Esto daría una resolución de unos 10 kilómetros cuadrados para objetos a 100 años luz de distancia.

Actualmente, la nave espacial de mayor alcance que hemos construido es la Voyager I, que está a solo unas 160 AU del sol, por lo que está bastante claro que todavía tenemos un largo camino por recorrer antes de que este tipo de telescopio solar se convierta en una realidad. Pero es un proyecto que podríamos emprender en el futuro. No se necesitaría tecnología mágica o nueva física para lograrlo. Solo tomará una gran cantidad de ingeniería. E incluso entonces, otro desafío será usar todos los datos recopilados para ensamblar una imagen precisa. Al igual que sucede con los radiotelescopios, este telescopio de lente solar no capturaría una sola imagen de una sola vez. Se necesitará una comprensión detallada de cómo el sol enfoca la luz para obtener imágenes de los exoplanetas, que es donde entra en juego un estudio reciente.

Ningún telescopio es perfecto. Una de las limitaciones de los telescopios ópticos tiene que ver con la difracción. Cuando las ondas de luz pasan a través de una lente telescópica, el efecto de enfoque puede hacer que las ondas interfieran entre sí ligeramente. Es un efecto conocido como difracción y puede desenfocar y distorsionar la imagen. El resultado de esto es que para cualquier telescopio hay un límite en la nitidez de la imagen, conocido como el límite de difracción. Si bien un telescopio de lente gravitacional es un poco diferente, también tiene un efecto de difracción y un límite de difracción.

En un estudio publicado recientemente en Mensual Notices of the Royal Astronomical Society , el equipo modeló la lente gravitatoria del sol para observar los efectos de difracción que tendría en una imagen de objetos extensos como un exoplaneta. Descubrieron que un telescopio de lentes solares sería capaz de detectar un láser de 1 vatio procedente de Próxima Centauri b, a unos 4 años luz de distancia. Descubrieron que, en general, el límite de difracción es mucho más pequeño que la resolución general del telescopio. Deberíamos poder resolver detalles del orden de 10 km a 100 km dependiendo de la longitud de onda observada. El equipo también descubrió que, incluso a escalas por debajo del límite de difracción, todavía habría objetos que valía la pena estudiar. Por ejemplo, las estrellas de neutrones generalmente serían demasiado pequeñas para que podamos ver las características, pero podríamos estudiar cosas como la variación de la temperatura de la superficie.

Principalmente, lo que este estudio confirma es que los objetos como los exoplanetas y las estrellas de neutrones serían buenos candidatos para un telescopio de lente solar. Sería una herramienta revolucionaria para los astrónomos en el futuro.