广义相对论的一个核心预言是，像恒星、星系或黑洞这样的巨大物体可以使附近经过的光线发生偏折。这意味着来自遥远天体的光线可以被更靠近我们的物体引力透镜效应放大。在合适的条件下，引力透镜可以充当一种天然望远镜，增强并放大遥远天体的光线。天文学家已经利用这一技巧观测了宇宙中最遥远的一些星系。不过，天文学家也考虑过在更靠近我们的位置利用这一效应。

其中一个想法是利用太阳的引力作为透镜来研究附近的系外行星。来自系外行星的光线会被太阳的引力聚焦，焦点大约位于距离太阳 550 天文单位到 850 天文单位之间，具体取决于系外行星的光线经过太阳的近距离情况。理论上，我们可以将一个或多个望远镜放置在这个距离上，从而创建一个“太阳大小”的望远镜。这将为距离 100 光年的天体提供约 10 平方公里的分辨率。

目前，我们建造的最远的航天器是“旅行者一号”，它距离太阳只有大约 160 天文单位，因此显然我们距离这种太阳望远镜的实现还有很长的路要走。不过，这的确是我们未来可以着手进行的项目。它不需要神奇的技术或全新的物理理论，而是需要大量的工程技术。而即便如此，另一个挑战是在收集到的大量数据中拼凑出准确的图像。就像使用射电望远镜一样，这种太阳透镜望远镜并不会一次性捕捉到单一图像。它需要对太阳如何聚焦光线有详细的理解，以便成像系外行星，而这正是最近一项研究所探讨的内容。

太阳透镜的衍射效应

没有望远镜是完美的。光学望远镜的一个局限性与衍射有关。当光波穿过望远镜的透镜时，聚焦效应可能会导致光波之间产生轻微的相互干扰。这种效应被称为衍射，它可能会使图像变得模糊和失真。其结果是，对于任何望远镜，图像的清晰度都有一个极限，这个极限被称为衍射极限。虽然引力透镜望远镜与普通望远镜稍有不同，但它同样会产生衍射效应和衍射极限。在最近发表在《皇家天文学会月刊》上的一项研究中，研究团队对太阳的引力透镜进行了建模，探讨其对来自扩展天体（如系外行星）图像的衍射效应。他们发现，太阳透镜望远镜能够探测到来自距离约 4 光年的比邻星 b 的 1 瓦功率的激光信号。他们还发现，通常情况下，衍射极限比望远镜的总体分辨率要小得多。根据观测的波长，我们应该能够分辨出 10 公里到 100 公里的细节。研究团队还发现，即使在衍射极限以下的尺度上，仍然有值得研究的天体。例如，中子星通常太小，无法让我们看到细节，但我们可以研究其表面温度的变化等现象。这项研究大体上证实了像系外行星和中子星这样的天体将是太阳透镜望远镜的有力候选目标。未来，它将成为天文学家的一项革命性工具。