La lentille de gravitation solaire (SGL) a beaucoup de potentiel en tant que télescope. Ce point de l'espace, situé à environ 650 UA du soleil, utilise des propriétés fondamentales de la physique pour amplifier la lumière des objets extrêmement éloignés, nous permettant de les voir à un niveau de détail incompétendable ailleurs. Cependant, toute mission SGL serait confrontée à de nombreux défis techniques et physiques.
Un nouvel article du chercheur indépendant Viktor Toth a publié arxiv Premprint Server est le dernier d'une série qui discute de ces défis lors de l'imagerie d'un exoplanet lointain, et en particulier, examine les difficultés à gérer la couverture nuageuse en mouvement potentielle. Il conclut que l'utilisation du SGL pourrait ne pas être le moyen le plus efficace de capturer les images haute résolution d'un exoplanet, après tout.
Une fois que les scientifiques ont réalisé certaines des autres implications de la théorie de la relativité, ils ont commencé à reconnaître qu'ils pouvaient utiliser notre propre soleil comme une loupe géante pour la lumière venant de loin. Ainsi, le SGL est né. Cependant, en raison de l'extrême optique impliquée, la distance à la SGL était prohibitive – à 650 UA, elle était bien plus loin que toute mission précédente. Même Voyager, le spatial le plus éloigné de la Terre, n'est qu'environ un quart de la distance à ce point.
Cependant, même avec cette limitation, l'utilisation du SGL pourrait nous permettre de voir de véritables civilisations extraterrestres sur un exoplanet, du moins en théorie. Si nous avions un candidat suffisamment bon, nous pourrions envoyer un télescope géant pour récupérer la lumière de cette planète individuellement et, avec la puissance d'agrandissement du SGL, voir des caractéristiques aussi petites que 10 km par pixel – sur la taille d'une ville raisonnable.
Cependant, selon les travaux antérieurs de Toth et des collègues, il y a beaucoup de problèmes avec cette utilisation théorique du SGL. L'une des plus difficiles à gérer est les distorsions de la couronne du soleil lui-même. C'est une source massive de « bruit » lors de la comparaison de la lumière de l'Exoplanet à la lumière de notre étoile beaucoup plus proche.
Un autre défi difficile consiste à traiter le moment quadrupol du soleil, qui mesure à quel point le soleil s'écarte d'être une sphère parfaite. Aux dimensions du SGL, même une légère déviation d'une forme de sphère idéale peut provoquer des changements massifs dans l'endroit où va la lumière d'un exoplanet.
Ajoutant à ces défis, cet article particulier se concentre sur une nouvelle couverture nuageuse variable. Puisque la Terre, la seule planète connue pour abriter la vie, a des nuages en mouvement, il est sûr de deviner que d'autres planètes avec la vie pourraient également avoir des nuages. Cependant, les nuages en mouvement rendent extraordinairement difficile de séparer le signal de la surface d'une planète du bruit introduit par les nuages en mouvement.
Toth a simulé les effets que les nuages mobiles sur Terre auraient s'ils étaient vus d'un SGL dans une autre étoile. Les images rendent très difficile la distinction même de notre structure continentale familière, sans parler de tout ce qui pourrait être identifiable comme une biosignature ou quelque chose fait par des étrangers intelligents. La combinaison de ce défi avec les autres déjà confrontées par les observatoires SGL rendra l'observation fonctionnelle de n'importe quelle planète encore plus difficile.
Cependant, M. Toth mentionne une solution potentielle dans la discussion à la fin de son article. Il suggère que nous pourrions envoyer un réseau de 10 000 satellites au SGL. Cela peut sembler beaucoup, mais c'est au moins dans le même stade que le nombre actuel de satellites StarLink. Si chacun de ces 10 000 satellites a une zone miroir de collecte de 1 m, bon nombre des problèmes de surveillance d'un exoplanet, tels que le suivi de son mouvement, l'élimination du bruit des nuages mobiles, et même la lumière de l'étoile hôte de l'Exoplanet, deviennent beaucoup plus traitables.
Ce sera très longtemps avant de pouvoir rassembler ce type de solution technologique au problème. Mais en attendant, les physiciens continueront d'imaginer des utilisations pour cet aspect unique de notre système solaire, même si sa mise en œuvre éventuelle semble impraticable pendant un certain temps encore.
