太阳引力透镜可提供超高分辨率，适合观测系外行星和中子星等天体，将成为未来天文学的革命性工具。

一个模拟地球，放在比邻星的位置，即距离太阳1.3秒差距的远方，其光线被强引力透镜聚焦到成像平面处，成像平面距离太阳650天文单位，此时成像如图，1024x1024像素分辨率

爱因斯坦的广义相对论预言了一个有趣的现象：大质量天体(如恒星、星系或黑洞)能弯曲光线，从而产生引力透镜效应。这意味着来自遥远天体的光可以被近处的物体放大，成为一种“天然望远镜”，让我们观察到极远处的天体。如今，天文学家已经利用这种方法观测到了宇宙中最遥远的星系。不过，他们还有更近的计划：利用太阳的引力作为透镜来研究附近的系外行星。

这个想法是通过太阳的引力聚焦来自系外行星的光，形成焦点，距离大约在550到850天文单位之间(1天文单位是地球到太阳的距离)。理论上，我们可以在这个距离放置一个或多个望远镜，从而构建一个相当于太阳大小的望远镜，这将让我们在100光年外看到10平方公里的细节。

目前，最远的太空探测器是旅行者一号，距离太阳约160天文单位。因此，虽然太阳引力透镜的实现还很遥远，但这个项目并不需要科幻中的技术或全新物理学，只需要强大的工程能力。即使到了那时，另一个挑战是如何处理大量数据，来组装成清晰的图像。就像现在的射电望远镜一样，这种望远镜并不能一次性捕捉一张完整的图像，需要对太阳如何聚焦光线有深入的理解。

太阳能透镜的衍射效应。

不过，没有望远镜是完美的。光学望远镜的一个局限是衍射效应。当光波通过望远镜的透镜时，聚焦效果会让光波相互干扰，导致图像出现模糊和失真，这就是所谓的衍射极限。虽然引力透镜望远镜有所不同，但它也有衍射效应和极限。

最近发表在《皇家天文学会月刊》上的一项研究，模拟了太阳引力透镜如何影响来自系外行星等扩展天体的图像。他们发现，这种望远镜可以探测到来自比邻星b(约4光年外)的一瓦激光信号。此外，研究表明衍射极限远小于望远镜的整体分辨率，具体细节可达10公里到100公里不等，取决于观测的波长。即使在衍射极限以下，仍然有值得研究的天体，例如虽然中子星太小无法看到表面细节，但可以研究其表面温度变化。

这项研究表明，系外行星和中子星将成为太阳引力透镜的强劲观测目标，未来这种望远镜将为天文学家带来革命性的工具。

本文译自 phys.org，由 BALI 编辑发布。

PREV : 在宣布开源几周后，Winamp删除了在GitHub源代码仓库
NEXT : Matchbox玩具车帝国的兴衰