Jednym z głównych przewidywań ogólnej teorii względności jest to, że masywny obiekt, taki jak gwiazda, galaktyka lub czarna dziura, może odchylać światło przechodzące w pobliżu. Oznacza to, że światło z odległych obiektów może być soczewkowane grawitacyjnie przez obiekty bliższe nam. W odpowiednich warunkach soczewkowanie grawitacyjne może działać jak rodzaj naturalnego teleskopu, rozjaśniając i powiększając światło odległych obiektów. Astronomowie wykorzystali tę sztuczkę do obserwowania niektórych z najbardziej odległych galaktyk we Wszechświecie. Ale astronomowie myśleli również o wykorzystaniu tego efektu nieco bliżej domu.
Jednym z pomysłów jest wykorzystanie grawitacji Słońca jako soczewki do badania pobliskich egzoplanet. Światło pochodzące z egzoplanety byłoby grawitacyjnie skupiane przez Słońce w ognisku około 550 AU do 850 AU, w zależności od tego, jak blisko Słońce przechodzi światło egzoplanety. W zasadzie moglibyśmy umieścić jeden lub kilka teleskopów na tej odległości, tworząc w ten sposób teleskop wielkości Słońca. Dałoby to rozdzielczość około 10 kilometrów kwadratowych dla obiektów oddalonych o 100 lat świetlnych.
Obecnie najdalej sięgającym statkiem kosmicznym, jaki zbudowaliśmy, jest Voyager I, który znajduje się tylko około 160 AU od Słońca, więc jest całkiem jasne, że przed nami jeszcze długa droga, zanim ten rodzaj teleskopu słonecznego stanie się rzeczywistością. Ale jest to projekt, który moglibyśmy podjąć w przyszłości. Nie wymagałoby to magicznej technologii ani nowej fizyki, żeby się udało. Po prostu zajmie to dużo inżynierii. I nawet wtedy kolejnym wyzwaniem będzie wykorzystanie wszystkich zebranych danych do złożenia dokładnego obrazu. Jak to bywa w przypadku radioteleskopów, ten teleskop z soczewkami słonecznymi nie zarejestrowałby jednego obrazu za jednym razem. Wymaga to szczegółowego zrozumienia, w jaki sposób Słońce skupia światło, aby zobrazować egzoplanety, na czym polegają ostatnie badania.
Żaden teleskop nie jest doskonały. Jednym z ograniczeń teleskopów optycznych jest dyfrakcja. Gdy fale świetlne przechodzą przez soczewkę teleskopową, efekt ogniskowania może powodować, że fale będą się nieznacznie zakłócać. Jest to efekt znany jako dyfrakcja, który może rozmywać i zniekształcać obraz. Skutkiem tego jest to, że dla każdego teleskopu istnieje granica ostrości obrazu, znana jako granica dyfrakcji. Chociaż teleskop z soczewkami grawitacyjnymi jest nieco inny, ma również efekt dyfrakcji i granicę dyfrakcji.
W ramach tych badań zespół modelował soczewkowanie grawitacyjne Słońca, aby przyjrzeć się efektom dyfrakcji, jakie miałoby ono na obrazie z rozległych obiektów, takich jak egzoplaneta. Odkryli, że teleskop z soczewkami słonecznymi byłby w stanie wykryć 1 watowy laser pochodzący z Proxima Centauri b, oddalonej o około 4 lata świetlne. Odkryli, że ogólnie granica dyfrakcji jest znacznie mniejsza niż ogólna rozdzielczość teleskopu. Powinniśmy być w stanie rozdzielić szczegóły rzędu od 10 km do 100 km w zależności od obserwowanej długości fali. Zespół odkrył również, że nawet w skalach poniżej granicy dyfrakcji nadal będą istniały obiekty warte zbadania. Na przykład gwiazdy neutronowe byłyby generalnie za małe, abyśmy mogli dostrzec cechy, ale moglibyśmy badać takie rzeczy, jak zmiany temperatury powierzchni.
Badania potwierdzają przede wszystkim, że obiekty takie jak egzoplanety i gwiazdy neutronowe byłyby silnymi kandydatami na teleskop z soczewkami słonecznymi. Byłoby to rewolucyjne narzędzie dla astronomów w przyszłości.
