En av de centrala förutsägelserna av allmän relativitet är att ett massivt föremål som en stjärna, galax eller svart hål kan avleda ljus som passerar i närheten. Detta innebär att ljus från avlägsna föremål kan linses gravitationsmässigt av föremål närmare oss. Under de rätta förhållandena kan gravitationslinser fungera som ett slags naturligt teleskop, som ljusar upp och förstorar ljuset från avlägsna föremål. Astronomer har använt detta trick för att observera några av de mest avlägsna galaxerna i universum. Men astronomer har också funderat på att använda denna effekt lite närmare hemmet.

En idé är att använda solens gravitation som en lins för att studera närliggande exoplaneter. Ljus som kommer från en exoplanet skulle fokuseras gravitationsmässigt av solen med en brännpunkt i området omkring 550 AU till 850 AU, beroende på hur nära exoplanetens ljus passerar solen. I princip skulle vi kunna placera ett eller flera teleskop på det avståndet och på så sätt skapa ett solstort teleskop. Detta skulle ge en upplösning på cirka 10 kvadratkilometer för objekt 100 ljusår bort.

För närvarande är den mest långtgående rymdfarkost vi har byggt Voyager I, som bara ligger cirka 160 AU från solen, så det är ganska tydligt att vi fortfarande har en lång väg kvar att gå innan den här typen av solteleskop blir verklighet. Men det är ett projekt vi skulle kunna ta oss an i framtiden. Det skulle inte krävas magisk teknik eller ny fysik för att lyckas. Det kommer bara att krävas en hel del ingenjörskonst. Och även då blir en annan utmaning att använda all data som samlas in för att sammanställa en korrekt bild. Som händer med radioteleskop, skulle detta sollinsteleskop inte fånga en enda bild på en gång. Det kommer att kräva en detaljerad förståelse av hur solen fokuserar ljus för att avbilda exoplaneter, vilket är där en nyligen genomförd studie kommer in.

Inget teleskop är perfekt. En av begränsningarna hos optiska teleskop har att göra med diffraktion. När ljusvågor passerar genom en teleskoplins kan fokuseringseffekten få vågorna att störa varandra något. Det är en effekt som kallas diffraktion, och den kan göra bilden suddiga och förvränga. Resultatet av detta är att för alla teleskop finns det en gräns för hur skarp din bild kan vara, känd som diffraktionsgränsen. Även om ett gravitationslinsteleskop är lite annorlunda, har det också en diffraktionseffekt och en diffraktionsgräns.

I en studie som nyligen publicerades i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , modellerade laget solens gravitationslinser för att titta på diffraktionseffekterna den skulle ha på en bild från utsträckta objekt som en exoplanet. De fann att ett sollinsteleskop skulle kunna upptäcka en 1 Watts laser som kommer från Proxima Centauri b, cirka 4 ljusår bort. De fann att diffraktionsgränsen i allmänhet är mycket mindre än teleskopets totala upplösning skulle vara. Vi borde kunna lösa detaljer i storleksordningen 10 km till 100 km beroende på den observerade våglängden. Teamet fann också att även på skalor under diffraktionsgränsen skulle det fortfarande finnas föremål värda att studera. Till exempel skulle neutronstjärnor i allmänhet vara för små för att vi ska kunna se egenskaper, men vi skulle kunna studera saker som yttemperaturvariationer.

Mestadels vad denna studie bekräftar är att objekt som exoplaneter och neutronstjärnor skulle vara starka kandidater för ett sollinsteleskop. Det skulle vara ett revolutionerande verktyg för astronomer i framtiden.