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Die Sonne als Gravitationslinse – unser bestes Tele-Objektiv?

Schon Newton spekulierte um das Jahr 1700, dass große Massen Licht ablenken könnten. Eine Beschreibung der gravitativen Lichtablenkung lieferte Albert Einstein Anfang des 20. Jahrhunderts in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie. Jetzt stolperte ich über ein NASA-Konzept aus dem letzten Jahr, das es ermöglichen kann, Exoplaneten mit einer Oberflächenauflösung von 25 km zu „fotografieren“. Wohlgemerkt: Exoplaneten, also Planeten in anderen Sonnensystemen!

Credits: janez volmajer, Artur Marciniec – Adobe Stock; Slava Turyshev. Die Sonne als Gravitationslinse – unser bestes Tele-Objektiv?
Credits: janez volmajer, Artur Marciniec – Adobe Stock; Slava Turyshev

Das Gravitationslinsenprinzip

Es gibt bereits zahlreiche Beispiele – insbesondere dank des Hubble-Teleskops – für den Gravitationslinseneffekt:

Große Massen lenken das Licht ab und wirken wie eine optische Linse und leiten das Licht einer eigentlich verdeckten Lichtquelle hinter der lichtablenkenden Masse an dieser vorbei. Die Lichtquelle erscheint dann mehrfach oder in Form eines Einsteinringes, wie hier gezeigt. Foto:  ESA/Hubble & NASA
Große Massen lenken das Licht ab und wirken wie eine optische Linse und leiten das Licht einer eigentlich verdeckten Lichtquelle hinter der lichtablenkenden Masse an dieser vorbei. Die Lichtquelle erscheint dann mehrfach oder in Form eines Einsteinringes, wie hier gezeigt. Foto: ESA/Hubble & NASA

Die Sonne als Gravitationslinse

In einem Konzept der NASA namens „Direct Multipixel Imaging and Spectroscopy of an Exoplanet with a Solar Gravitational Lens Mission“ geht es darum, die Sonne als Gravitationslinse (SGL = Solar Gravitational Lens) zu nutzen. Das ist tatsächlich möglich. Man müsste nur ein geeignetes Teleskop am „Brennpunkt“ dieser Linse positionieren – genauer gesagt in der „strong interference region“. Die Möglichkeiten wären beeindruckend. Für einen etwa 100 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernten Planeten, ließen sich Aufnahmen aus einem Zeitraum von einem Jahr zu einer Oberflächenauflösung von bis zu 25 km verrechnen. Man könnte Oberflächenstrukturen, Wasser und Vegetation erkennen. 25 km wäre eine weit feinere Darstellung als diese von einem Künstler nachempfundene:

Künstlerische Darstellung der möglivchen Abbildung durch eine solare Gravitationslinse.
Credits: Slava Turyshev
Künstlerische Darstellung der möglichen Abbildung durch eine solare Gravitationslinse. Credits: Slava Turyshev

Der Haken an der Gravitationslinse

Leider liegt die „strong interference region“ ein ziemlich großes Stück weit außerhalb unseres Sonnensystems – 547,6 Astronomische Einheiten (AE) genau gesagt. Zum Vergleich: Die Raumsonde Voyager ist seit 1977 unterwegs, hat das Sonnensystem inzwischen verlassen und jetzt einen Abstand von „nur“ 155 AE von der Erde – hier können Sie den aktuellen Abstand im Liveticker verfolgen – mit stolzen 17 Kilometern pro Sekunde.

Voyager im Lifeticker. Die Sonne als Gravitationslinse – unser bestes Tele-Objektiv?
Voyager im Lifeticker.

Bei der solaren Gravitationslinse handelt es sich also um ein sehr aufwendiges und sehr langfristiges Projekt, dessen Verwirklichung wir selbst bei sofortiger Bewilligung und maximalen Ressourcen-Einsatz nicht mehr erleben werden.

Bis es vielleicht noch bessere Ideen zur Erforschung der Exoplaneten gibt, holen wir also vorher lieber das 800-mm-Objektiv heraus und fotografieren noch ein paar Eichhörnchen. Die sind doch auch recht putzig! 😉

Und da es am Wochenende stürmisch wird, passen Sie auf sich auf!

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Olaf Giermann

Sein Erstkontakt mit Photoshop erfolgte 2003 an der Uni, an der das Programm als reine Scanner-Software eingesetzt wurde. Inzwischen gilt Giermann sprichwörtlich als das »Photoshop-Lexikon« im deutschsprachigen Raum und teilt sein Wissen in DOCMA, in Video­kursen und in Seminaren.

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