Uma das previsões centrais da relatividade geral é que um objeto massivo como uma estrela, galáxia ou buraco negro pode desviar a luz que passa nas proximidades. Isso significa que a luz de objetos distantes pode ser gravitacionalmente captada por objetos mais próximos de nós. Sob as condições certas, as lentes gravitacionais podem atuar como uma espécie de telescópio natural, iluminando e ampliando a luz de objetos distantes. Os astrônomos usaram esse truque para observar algumas das galáxias mais distantes do universo. Mas os astrônomos também pensaram em usar esse efeito um pouco mais perto de casa.
Uma ideia é usar a gravidade do sol como uma lente para estudar exoplanetas próximos. A luz proveniente de um exoplaneta seria gravitacionalmente focada pelo sol com um ponto focal na região de cerca de 550 UA a 850 UA, dependendo de quão perto a luz do exoplaneta passa pelo sol. Em princípio, poderíamos colocar um ou vários telescópios a essa distância, criando assim um telescópio do tamanho do Sol. Isso daria uma resolução de cerca de 10 quilômetros quadrados para objetos a 100 anos-luz de distância.

Atualmente, a espaçonave de maior alcance que construímos é a Voyager I, que fica a apenas 160 UA do sol, então está bem claro que ainda temos um longo caminho a percorrer antes que esse tipo de telescópio solar se torne realidade. Mas é um projeto que podemos empreender no futuro. Não seria necessária tecnologia mágica ou nova física para funcionar. Será preciso apenas uma grande quantidade de engenharia. E mesmo assim, outro desafio será usar todos os dados coletados para montar uma imagem precisa. Como acontece com os radiotelescópios, este telescópio de lente solar não capturaria uma única imagem de uma só vez. Será necessária uma compreensão detalhada de como o sol focaliza a luz para criar imagens de exoplanetas, e é aí que entra um estudo recente.

Nenhum telescópio é perfeito. Uma das limitações dos telescópios ópticos tem a ver com a difração. À medida que as ondas de luz passam através de uma lente telescópica, o efeito de focagem pode fazer com que as ondas interfiram ligeiramente umas nas outras. É um efeito conhecido como difração e pode borrar e distorcer sua imagem. O resultado disso é que, para qualquer telescópio, há um limite para a nitidez de sua imagem, conhecido como limite de difração. Embora um telescópio de lente gravitacional seja um pouco diferente, ele também possui um efeito de difração e um limite de difração.

Em um estudo publicado recentemente no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , a equipe modelou a lente gravitacional do sol para observar os efeitos de difração que teria em uma imagem de objetos extensos, como um exoplaneta. Eles descobriram que um telescópio de lente solar seria capaz de detectar um laser de 1 Watt vindo de Proxima Centauri b, a cerca de 4 anos-luz de distância. Eles descobriram que, em geral, o limite de difração é muito menor do que a resolução geral do telescópio seria. Devemos ser capazes de resolver detalhes da ordem de 10 km a 100 km, dependendo do comprimento de onda observado. A equipe também descobriu que, mesmo em escalas abaixo do limite de difração, ainda haveria objetos que valem a pena estudar. Por exemplo, as estrelas de nêutrons geralmente seriam muito pequenas para vermos as características, mas poderíamos estudar coisas como a variação da temperatura da superfície.

Principalmente o que este estudo confirma é que objetos como exoplanetas e estrelas de nêutrons seriam fortes candidatos a um telescópio de lente solar. Seria uma ferramenta revolucionária para os astrônomos no futuro.