Возможно ли использовать другие звезды для предлагаемой миссии FOCAL вместо Солнца?

Гравитационное линзирование работает из любого места за пределами фокуса, поэтому в этом смысле мы можем использовать любую звезду в качестве гравитационной линзы. Проблема в том, что поле зрения маленькое . Мы получаем какую-либо полезную информацию от альфы Центавра как гравитационной линзы только в том случае, если целевой объект с нашей точки зрения находится почти точно позади альфы Центавра. Чтобы посмотреть немного в другом направлении, нам нужно отойти на огромное расстояние в сторону.

На самом деле мы используем гравитационное линзирование от других тел для астрономии. Мы используем очень большие скопления галактик, чтобы усилить изображения других галактик, которые находятся за ними, и наблюдаем за короткими вспышками, когда планеты и звезды на мгновение выстраиваются в линию, чтобы обнаружить планеты (так называемое «микролинзирование»).

Лучше быть ближе к фокальной точке, потому что это позволяет больше относительного движения. Вам не обязательно находиться прямо над фокальной точкой, но чем ближе, тем лучше. Альфа Центавра очень далеко.

Фокусная точка уменьшается пропорционально квадрату массы / радиуса, поэтому Солнце примерно в 1000 раз больше массы Юпитера и примерно в 10 раз больше радиуса, его фокус в 1000/100 или примерно в 10 раз ближе, чем у Юпитера. Для получения хороших изображений с некоторой способностью выбирать цели и перемещаться идеально подойдет звезда или, возможно, тяжелый Юпитер, белый карлик, нейтронная звезда или черная дыра, но ни один из них не подходит близко. В системе Сириуса есть белый карлик, но он в два раза дальше Альфы Центавра.

Вот схема фокусов объектов в нашей Солнечной системе. Плотность также важна, но большая масса обычно обеспечивает большее рассеивание или собирание большего количества света.

Источник изображения

Если бы был тяжелый Юпитер, скажем, в 10 раз больше массы Юпитера, примерно в 600 астрономических единицах от Солнца, его, возможно, можно было бы использовать, но почти наверняка нет такого большого объекта, который находился бы так близко к Солнцу, потому что он был бы обнаружен, либо непосредственно, либо с помощью гравитационного линзирования. Объект, находящийся далеко на орбите, также будет обеспечивать узкий диапазон обзора, поскольку объект, который находится на таком расстоянии, будет медленно перемещаться по небу. Вот почему даже самые отдаленные известные объекты Солнечной системы не работают. Они слишком близко. Даже планета 9 слишком близко. Очень далекая планета или большая карликовая планета в поясе Койпера могут несколько сработать, если таковая будет найдена, например, и планета типа Земли на расстоянии около 1/4 светового года может немного сработать, но это обеспечит очень узкий угол небо смотреть.

Нашим лучшим выбором, учитывая возможность выбора цели, которую мы хотим отобразить , было бы использование солнца, даже если 550 а .

Роб Джеффрис был достаточно любезен, чтобы предоставить математику .

Фокус Гравитационной линзы Альфы Центавра находится в нескольких сотнях астрономических единиц от звезды.

Но Альфа Центавра находится в 270 000 а.е. от Солнечной системы. Гравитационный фокус Солнца гораздо ближе.

Чтобы добавить к правильному ответу Стива Линтона, на самом деле есть конкретный пример наблюдения одной из звезд системы Альфа Центавра в качестве гравитационной линзы. Линзирование фоновых звезд Проксимой Центавра было предсказано Саху и др. в октябре 2014 г. и феврале 2016 г. (2014) . Зурло и др. (2018) наблюдали астрометрический сдвиг, вызванный событием 2016 года, и использовали его для измерения гравитационной массы Проксимы Центавра с точностью ~40%.