Qual teria de ser o tamanho de um espelho de telescópio para ver um exoplaneta?

 Há algumas maneiras de "ver" um exoplaneta.

Se apenas se quiser obter uma mancha de luz num detector, é necessário satisfazer algumas condições.

1. É necessário ter um telescópio de imagem de alta qualidade que produza uma imagem limitada por difração.

2. Precisa de ter uma abertura suficientemente grande para detectar o exoplaneta. Com uma magnitude visual de 20 ou mais, isto significa que precisa de uma abertura bastante grande (> 1 metro) ou da capacidade para exposições muito longas.

3. Precisa de um telescópio de ocultação. Isto é para bloquear a luz da estrela principal e permitir a passagem da luz do exoplaneta.

Se quiser realmente visualizar o planeta e fazer dele uma imagem em vez de uma mancha de luz, vai precisar de uma abertura suficientemente grande para visualizar um planeta com cerca de um segundo de luz a uma distância de 4 anos-luz. Um segundo de luz é de 300.000 km, e esperemos que esteja familiarizado com 4 anos-luz. Quatro anos-luz é aproximadamente 1,25E8 segundos-luz (com base em cerca de 3,14E7 segundos num ano). Isto significa que o maior potencial exoplaneta é aproximadamente 1/1,25E8 = 8 nanoradianos de diâmetro. Suponhamos que ficaria mais do que satisfeito em obter 8 pixels de resolução em todo o planeta.

Com a luz visível, o comprimento de onda é de 5E-7 metros. Assim, para ter a resolução de 1 nanoradiano, o diâmetro necessário para o espelho telescópico é 5E-7 / 1E-9 = 500 metros.

Até agora, um telescópio óptico tão grande tem estado para além da nossa tecnologia.

Um exoplaneta seria extremamente difícil de visualizar com um conjunto de telescópios interferométricos, por várias razões.

• O telescópio individual teria de ser compatível em ampliação e distorção de campo a um grau extremamente preciso, para além do estado da arte.
• O campo de visão de cada telescópio precisaria de ser ajustado para corresponder dentro de uma fracção minúscula de um grau
• Os lóbulos laterais de uma tal matriz interferométrica tornariam o disco de ocultação e o Lyot essencialmente impossível. Se não estiver familiarizado com o radar, o conceito de sidelobes pode não ser intuitivo. Pode pensar neles como "imagens fantasma". Poderá necessitar de um curso de pós-graduação em óptica de Fourier para compreender plenamente este ponto.

Portanto, você precisaria de um telescópio além da capacidade atual.

Sua única escolha pode ser algo como o projeto Breakthrough Starshot.