Na seznamu přání astronomů pro příštích deset let: dva obří dalekohledy a vesmírný dalekohled k hledání života mimo Zemi a obyvatelného světa.
Američtí astronomové ve čtvrtek vyzvali Spojené státy, aby investovaly do nové generace „supervelkých“ dalekohledů v hodnotě miliard dolarů. Tyto dalekohledy budou větší než jakékoli teleskopy v současnosti na Zemi nebo na oběžné dráze vesmíru.
Tato investice si vyžádá záchranu a spojení úsilí dvou konkurenčních projektů, a to obřího dalekohledu Magellan a 30metrového dalekohledu. Po dokončení bude citlivost těchto dalekohledů s průměry hlavního kondenzoru 25 metrů a 30 metrů asi 100krát vyšší než u všech teleskopů, které se v současnosti používají.
Umožní astronomům pozorovat do hloubky jádro vzdálených galaxií, kde se potulují obrovské černé díry a chrlí energii; zkoumat záhady temné hmoty a temné energie; a studovat planety kolem jiných hvězd než Slunce. Možná ještě důležitější je, že mohou vyvolat nové otázky o povaze vesmíru.
Astronomové se ale už léta snaží získat dostatek financí na splnění svých snů. V novém návrhu poskytne National Science Foundation 1,6 miliardy amerických dolarů na dokončení těchto dvou projektů a poté je pomůže provozovat v rámci nového projektu nazvaného US Very Large Telescope.
Ve čtvrtek astronomové také naléhali na NASA, aby zahájila novou velkou observatořskou misi a program vyspělosti technologií, který v příštích 20 až 30 letech vyvine řadu astrofyzických kosmických lodí. První je optický dalekohled větší než Hubbleův vesmírný dalekohled, který může vyhledávat a studovat pozemské planety v blízkém vesmíru – možná obyvatelnou „exo-Země“. Astronomové říkají, že to může udělat pouze NASA, a poukázali na to, že může být připraven v roce 2040 za cenu 11 miliard amerických dolarů.
Tato dvě doporučení jsou největší v dlouho očekávané 614stránkové zprávě „Discovery Pathways in Astronomy and Astrophysics in the 2020s“, kterou ve čtvrtek vydala Národní akademie věd, Akademie inženýrství a Lékařská fakulta.
V posledních 70 letech, každých 10 let, akademie sponzorovala průzkum astronomické komunity s cílem stanovit priority pro velké položky v příštím desetiletí. Jak všichni víme, desetileté vyšetřování přitáhlo pozornost Kongresu, NASA, National Science Foundation a ministerstva energetiky.
Letošním dílem je obor astronomie Fiony A. Harrison z California Institute of Technology a Roberta C. Astronomy z University of Arizona a Texas A&M University. Do průzkumu bylo předloženo celkem 860 bílých knih popisujících možné dalekohledy, vesmírné mise, které by měly být vypuštěny, experimenty nebo pozorování, která by měla být provedena, a rozmanitost problémů, kterými by se měla astronomická komunita zabývat.
Dr. Harrison v rozhovoru řekl, že jejich výbor se pokusil najít rovnováhu mezi ambicemi a časem a penězi, které tyto projekty vyžadují. Například bylo navrženo několik nápadů o planetárních průzkumných kosmických lodích. Některé jsou příliš velké, některé příliš malé; provedení některých trvá století. Tým si nevybral jednoho z nich, ale požádal komunitu a NASA, aby přišli s nápadem na vesmírný dalekohled o průměru 6 metrů. (Hubbleos primární zrcadlo má průměr 2,4 metru.)
"Je to v podstatě ambiciózní průzkum," dodala. „To může udělat pouze NASA a pouze Spojené státy. Věříme, že to dokážeme."
Matt Mountain, předseda Asociace pro univerzitní astronomický výzkum (AURA), která provozuje observatoř pro National Science Foundation, popsal desetiletou zprávu v e-mailu jako „velmi odvážnou“. "A nebáli se formulovat vizi po celá desetiletí, což je ve skutečnosti to, co potřebuje a potřebuje přijmout."
Desetiletý průzkum má za sebou úspěšnou historii. Hubbleův vesmírný teleskop a vesmírný dalekohled Jamese Webba, které byly vypuštěny v roce 1990 a jsou stále v provozu – navrženy tak, aby viděly počátek času a jejich start je naplánován na příští měsíc – těžily z vysokého umístění v předchozím desetiletém průzkumu. .
Astronomické a astrofyzické komunity proto netrpělivě očekávají výsledky každého nového výzkumu. "Výbor byl vždy velmi důvěrný," uvedla v e-mailu v předvečer zprávy Natalie Batalha, profesorka z Kalifornské univerzity v Santa Cruz. Byla na Keplerově planetě NASA. Hrál hlavní roli při hledání. "Upřímně řečeno, nic jsem neslyšel." Nemůžu se dočkat.“
Ve své čtvrteční zprávě vysoká škola uvedla tři celkové vědecké cíle na příštích deset let: hledání obyvatelných planet a života; studium černých děr a neutronových hvězd, které jsou příčinou nejnásilnějších událostí v přírodě; a vývoj galaxií. Růst a evoluce.
Zpráva uvádí: „Příštích několik desetiletí postaví lidstvo na cestu k určení, zda jsme sami.“ „Život na Zemi může být výsledkem běžného procesu, nebo může vyžadovat řadu neobvyklých prostředí, ve kterých jsme jediným tvorem v galaxii a dokonce i ve vesmíru. Jakákoli odpověď je hluboká."
Myšlenka projektu Very Large Telescope je ambiciózní, protože zahrnuje kombinaci dvou konkurenčních dalekohledů, konkrétně 30metrového dalekohledu plánovaného na vrchol Mauna Kea na Havaji nebo Kanárských ostrovech ve Španělsku a probíhajícího obřího dalekohledu Magellan. v Chile.
Oba dalekohledy jsou obrovskou mezinárodní spoluprací a vysněným produktem získávání finančních prostředků a náboru partnerů v posledních deseti letech. Objem těchto dvou dalekohledů je asi třikrát větší než jakýkoli dalekohled na Zemi a schopnost identifikovat slabé a vzdálené hvězdy ve vesmíru je 100krát větší než jeho velikost. Společnou prací mohou vyřešit hluboce zakořeněné otázky o vesmíru. Ani jeden projekt však nezískal dostatek finančních prostředků, které jsou k dosažení jeho cílů potřeba více než 2 miliardy dolarů.
Pokud se tyto dalekohledy nepodaří postavit, předá Evropa své vedoucí postavení v pozemské astronomii Evropě, která staví 39metrový dalekohled v chilské poušti Atacama – evropský velmi velký dalekohled – který by měl být uveden do provozu v roce 2027. Někteří astronomové porovnávali zrušení projektu American Superconducting Supercollider z roku 1993, který svěřil budoucnost částicové fyziky CERNu a Velkému hadronovému urychlovači v Ženevě.
Pokud National Science Foundation investuje do dokončení těchto dvou dalekohledů, získá velké množství pozorovacího času, který bude přidělen americkým astronomům.
Dr. Harrison řekl: „Tyto dva dalekohledy jsou umístěny na opačných polokoulích a mají zcela odlišné konstrukce. Jsou velmi vhodné pro doplňkové studium vesmíru.“ "Je nemyslitelné si představit, že by to Spojené státy nebyly schopny získat."
Čekají nás velké výzvy. Obří Magellan tým prorazil v Chile, ale postup 30metrového dalekohledu byl znemožněn protesty a blokádami domorodých Havajců a dalších skupin. Náhradní místo bylo určeno v La Palma na Kanárských ostrovech.
Vzhledem k současnému důrazu na infrastrukturu a stále se zvyšujícímu vědeckému rozpočtu astronomové doufají, že se hvězdy sladí s jejich smělou vizí. Ale trápí je historie překračování nákladů. Nejpozoruhodnější je vesmírný dalekohled Jamese Webba. Po letech zpoždění bude teleskop konečně vypuštěn v prosinci s konečnou cenou 10 miliard USD.
"To vše je zahaleno v JWST - celý plán bude založen na jeho úspěchu," řekl Michael Turner, kosmolog a desetiletý veterán průzkumů, který nyní pracuje v Kavli Foundation v Los Angeles. "Zkřížené prsty."
Nenechte si ujít zatmění Slunce, meteorické roje, starty raket nebo jakékoli jiné astronomické a vesmírné události mimo tento svět.
Čas odeslání: 15. listopadu 2021
