Телескоп, который увидит поверхность далёких звёзд экспресс
Свет от звезды идёт к нам миллионы лет, но в телескопе она всё равно выглядит точкой — слишком далеко. Чтобы увидеть поверхность звезды, нужен инструмент размером с город. В Чили уже строится такой гигант: ELT с зеркалом 39 метров, собранным из 798 шестиугольных сегментов.
Новый проект ELTI предлагает превратить этот телескоп в подобие радиотарелки, которая ловит не радиоволны, а видимый свет. В фокусе установят матрицу из миллионов SPAD-датчиков — лавинных фотодиодов, каждый из которых срабатывает от одного-единственного фотона и отмечает время с точностью до пикосекунды (миллионной доли микросекунды). Свет от разных сегментов зеркала будет сходиться на этих датчиках, и по крошечным задержкам сигналов компьютер восстановит картину так же, как мозг собирает объёмное изображение по двум глазам.
Такая техника называется интенсивностной интерферометрией. Она не требует идеально гладкого зеркала — достаточно точно знать, когда пришёл каждый фотон. Благодаря этому ELTI сможет разглядеть детали на поверхности звезды размером с город, даже если звезда находится в сотнях световых лет. А ещё — заглянуть в окрестности чёрных дыр, где пространство и время искривлены, и заметить, как планета проходит по диску звезды, чуть-чуть меняя её яркость.
К 2040-м годам ELTI может стать главным инструментом для съёмки звёздных поверхностей. Вместо точек на небе появятся диски с пятнами, вспышками и вихрями — как снимки Солнца, только для других звёзд.
SPAD-датчики, которые лягут в основу ELTI, уже используются в лидарах автомобилей для измерения расстояния до препятствий — но там они ловят отражённый лазерный луч, а здесь будут ловить свет далёких звёзд.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан планеты наблюдает за людьми; ELTI позволит астрономам столь же пристально вглядываться в поверхность далёких звёзд, различая на них детали размером с город.