Στη λίστα επιθυμιών των αστρονόμων για τα επόμενα δέκα χρόνια: δύο γιγάντια τηλεσκόπια και ένα διαστημικό τηλεσκόπιο για αναζήτηση ζωής πέρα από τη Γη και έναν κατοικήσιμο κόσμο.
Αμερικανοί αστρονόμοι κάλεσαν την Πέμπτη τις Ηνωμένες Πολιτείες να επενδύσουν σε μια νέα γενιά «υπερ-μεγάλων» τηλεσκοπίων αξίας δισεκατομμυρίων δολαρίων. Αυτά τα τηλεσκόπια θα είναι μεγαλύτερα από όλα τα τηλεσκόπια που βρίσκονται σήμερα στη Γη ή σε διαστημική τροχιά.
Αυτή η επένδυση θα απαιτήσει σωτηρία και συνδυασμό των προσπαθειών δύο ανταγωνιστικών έργων, δηλαδή του γιγαντιαίου τηλεσκοπίου Magellan και του τηλεσκοπίου 30 μέτρων. Μόλις ολοκληρωθεί, η ευαισθησία αυτών των τηλεσκοπίων με κύρια διάμετρο συμπυκνωτή 25 μέτρων και 30 μέτρων θα είναι περίπου 100 φορές μεγαλύτερη από οποιοδήποτε τηλεσκόπιο που χρησιμοποιείται σήμερα.
Θα επιτρέψουν στους αστρονόμους να παρατηρήσουν τον πυρήνα των μακρινών γαλαξιών σε βάθος, όπου τεράστιες μαύρες τρύπες περιφέρονται και εκτοξεύουν ενέργεια. να διερευνήσει τα μυστήρια της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας. και μελετήστε πλανήτες γύρω από αστέρια εκτός από τον ήλιο. Ίσως το πιο σημαντικό, μπορούν να εγείρουν νέα ερωτήματα σχετικά με τη φύση του σύμπαντος.
Όμως οι αστρονόμοι προσπαθούν να συγκεντρώσουν αρκετά κεφάλαια εδώ και χρόνια για να εκπληρώσουν τα όνειρά τους. Στη νέα πρόταση, το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών θα παράσχει 1,6 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ για την ολοκλήρωση αυτών των δύο έργων και στη συνέχεια θα βοηθήσει στην εκτέλεσή τους ως μέρος ενός νέου έργου που ονομάζεται US Very Large Telescope.
Την Πέμπτη, οι αστρονόμοι προέτρεψαν επίσης τη NASA να ξεκινήσει μια νέα μεγάλη αποστολή παρατηρητηρίου και πρόγραμμα τεχνολογικής ωριμότητας, το οποίο θα αναπτύξει μια σειρά από διαστημόπλοια αστροφυσικής τα επόμενα 20 έως 30 χρόνια. Το πρώτο είναι ένα οπτικό τηλεσκόπιο μεγαλύτερο από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, το οποίο μπορεί να αναζητήσει και να μελετήσει επίγειους πλανήτες στο κοντινό σύμπαν - πιθανώς μια κατοικήσιμη «εξω-Γη». Οι αστρονόμοι λένε ότι μόνο η NASA μπορεί να το κάνει αυτό και επεσήμαναν ότι μπορεί να είναι έτοιμο το 2040 με κόστος 11 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ.
Αυτές οι δύο συστάσεις είναι οι μεγαλύτερες σε μια πολυαναμενόμενη έκθεση 614 σελίδων «Διαδρομές Ανακάλυψης στην Αστρονομία και την Αστροφυσική στη δεκαετία του 2020» που εκδόθηκε από την Εθνική Ακαδημία Επιστημών, την Ακαδημία Μηχανικών και τη Σχολή Ιατρικής την Πέμπτη.
Τα τελευταία 70 χρόνια, κάθε 10 χρόνια, η ακαδημία έχει χρηματοδοτήσει μια έρευνα της κοινότητας της αστρονομίας προκειμένου να τεθούν προτεραιότητες για μεγάλα αντικείμενα την επόμενη δεκαετία. Όπως όλοι γνωρίζουμε, η δεκαετής έρευνα έχει προσελκύσει την προσοχή του Κογκρέσου, της NASA, του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών και του Υπουργείου Ενέργειας.
Η φετινή εργασία είναι ένας κλάδος της Αστρονομίας από τη Fiona A. Harrison του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια και τον Robert C. Astronomy του Πανεπιστημίου της Αριζόνα και του Texas A&M University. Συνολικά υποβλήθηκαν 860 λευκές βίβλοι για την έρευνα, που περιγράφουν πιθανά τηλεσκόπια, διαστημικές αποστολές που πρέπει να εκτοξευθούν, πειράματα ή παρατηρήσεις που πρέπει να διεξαχθούν και την ποικιλία των θεμάτων που πρέπει να αντιμετωπίσει η κοινότητα της αστρονομίας.
Ο Δρ Χάρισον είπε σε συνέντευξή του ότι η επιτροπή τους προσπάθησε να βρει μια ισορροπία μεταξύ της φιλοδοξίας και του χρόνου και των χρημάτων που απαιτούνται για αυτά τα έργα. Για παράδειγμα, έχουν προταθεί αρκετές ιδέες για διαστημόπλοια εξερεύνησης πλανητών. Μερικά είναι πολύ μεγάλα, άλλα είναι πολύ μικρά. μερικοί χρειάζονται έναν αιώνα για να εκτελεστούν. Η ομάδα δεν επέλεξε ένα από αυτά, αλλά ζήτησε από την κοινότητα και τη NASA να σκεφτούν μια ιδέα για ένα διαστημικό τηλεσκόπιο διαμέτρου 6 μέτρων. (Ο κύριος καθρέφτης Hubbleos έχει διάμετρο 2,4 μέτρα.)
«Πρόκειται ουσιαστικά για μια φιλόδοξη εξερεύνηση», πρόσθεσε. «Μόνο η NASA και μόνο οι Ηνωμένες Πολιτείες μπορούν να το κάνουν αυτό. Πιστεύουμε ότι μπορούμε να το κάνουμε».
Ο Ματ Μάουντεν, πρόεδρος του Συνδέσμου για την Πανεπιστημιακή Έρευνα Αστρονομίας (AURA), που διευθύνει το αστεροσκοπείο για το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, περιέγραψε τη δεκαετή έκθεση ως «πολύ τολμηρή» σε ένα email. «Και δεν απέφευγαν να διατυπώσουν ένα όραμα για δεκαετίες, το οποίο στην πραγματικότητα χρειάζεται και πρέπει να λάβει».
Η δεκαετής έρευνα έχει επιτυχημένο ρεκόρ. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, τα οποία εκτοξεύτηκαν το 1990 και εξακολουθούν να λειτουργούν, έχουν σχεδιαστεί για να δουν την αρχή του χρόνου και έχουν προγραμματιστεί να εκτοξευθούν τον επόμενο μήνα - επωφελήθηκαν από υψηλές βαθμολογίες στην προηγούμενη δεκαετή έρευνα .
Ως εκ τούτου, οι κοινότητες της αστρονομίας και της αστροφυσικής περιμένουν με ανυπομονησία τα αποτελέσματα κάθε νέας έρευνας. «Η επιτροπή ήταν πάντα πολύ εμπιστευτική», είπε η Natalie Batalha, καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz, σε ένα email την παραμονή της έκθεσης. Ήταν στον πλανήτη Κέπλερ της NASAos. Διαδραμάτισε πρωταγωνιστικό ρόλο στην εργασία αναζήτησης. «Ειλικρινά, δεν άκουσα τίποτα. Ανυπομονώ να περιμένω.”
Στην έκθεσή του την Πέμπτη, το κολέγιο απαριθμούσε τρεις γενικούς επιστημονικούς στόχους για τα επόμενα δέκα χρόνια: την αναζήτηση κατοικήσιμων πλανητών και ζωής. τη μελέτη των μαύρων οπών και των άστρων νετρονίων, που είναι τα αίτια των πιο βίαιων γεγονότων στη φύση. και την ανάπτυξη των γαλαξιών. Ανάπτυξη και εξέλιξη.
Η έκθεση αναφέρει: «Οι επόμενες δεκαετίες θα βάλουν την ανθρωπότητα σε ένα μονοπάτι για να καθορίσει αν είμαστε μόνοι». «Η ζωή στη Γη μπορεί να είναι το αποτέλεσμα μιας κοινής διαδικασίας ή μπορεί να απαιτεί μια σειρά από ασυνήθιστα περιβάλλοντα που είμαστε το μόνο πλάσμα στον γαλαξία και ακόμη και στο σύμπαν. Οποιαδήποτε απάντηση είναι βαθιά».
Η ιδέα του έργου Very Large Telescope είναι φιλόδοξη γιατί περιλαμβάνει ένα μείγμα δύο ανταγωνιστικών έργων τηλεσκοπίων, δηλαδή το τηλεσκόπιο 30 μέτρων που σχεδιάζεται για την κορυφή της Mauna Kea στη Χαβάη ή των Καναρίων Νήσων στην Ισπανία και το γιγάντιο τηλεσκόπιο Magellan που βρίσκεται σε εξέλιξη. Στη Χιλή.
Και τα δύο τηλεσκόπια αποτελούν τεράστια διεθνή συνεργασία και το ονειρεμένο προϊόν της συγκέντρωσης κεφαλαίων και της στρατολόγησης συνεργατών τα τελευταία δέκα χρόνια. Ο όγκος αυτών των δύο τηλεσκοπίων είναι περίπου τριπλάσιος από κάθε τηλεσκόπιο στη Γη και η ικανότητα αναγνώρισης αμυδρά και μακρινά αστέρια στο σύμπαν είναι 100 φορές το μέγεθός του. Δουλεύοντας μαζί, μπορούν να λύσουν βαθιές ερωτήσεις σχετικά με το σύμπαν. Όμως κανένα από τα δύο έργα δεν έχει συγκεντρώσει αρκετά κεφάλαια, περισσότερα από 2 δισεκατομμύρια δολάρια που απαιτούνται για την επίτευξη των στόχων του.
Εάν αυτά τα τηλεσκόπια δεν μπορούν να κατασκευαστούν, η Ευρώπη θα παραδώσει την ηγεσία της στην επίγεια αστρονομία στην Ευρώπη, η οποία κατασκευάζει ένα τηλεσκόπιο 39 μέτρων στην έρημο Ατακάμα της Χιλής - το Ευρωπαϊκό Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο - το οποίο αναμένεται να ξεκινήσει τη λειτουργία του το 2027. Ορισμένοι αστρονόμοι συνέκριναν την ακύρωση του έργου American Superconducting Supercollider του 1993, το οποίο εμπιστεύτηκε το μέλλον της σωματιδιακής φυσικής στο CERN και στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στη Γενεύη.
Εάν το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών επενδύσει στην ολοκλήρωση αυτών των δύο τηλεσκοπίων, θα αποκτήσει μεγάλο χρόνο παρατήρησης, ο οποίος θα διατεθεί σε Αμερικανούς αστρονόμους.
Ο Δρ Χάρισον είπε: «Αυτά τα δύο τηλεσκόπια βρίσκονται σε αντίθετα ημισφαίρια και έχουν εντελώς διαφορετικά σχέδια. Είναι πολύ κατάλληλα για συμπληρωματικές μελέτες του σύμπαντος». «Είναι αδιανόητο να φανταστεί κανείς ότι οι Ηνωμένες Πολιτείες δεν θα μπορέσουν να το αποκτήσουν».
Μας περιμένουν μεγάλες προκλήσεις. Η γιγάντια ομάδα του Μαγγελάνου έχει σπάσει το έδαφος στη Χιλή, αλλά η πρόοδος του τηλεσκοπίου των 30 μέτρων έχει παρεμποδιστεί από διαμαρτυρίες και αποκλεισμούς από ιθαγενείς της Χαβάης και άλλες ομάδες. Μια εναλλακτική τοποθεσία έχει οριστεί στη Λα Πάλμα των Καναρίων Νήσων.
Δεδομένης της τρέχουσας έμφασης στις υποδομές και του συνεχώς αυξανόμενου επιστημονικού προϋπολογισμού, οι αστρονόμοι ελπίζουν ότι τα αστέρια θα ευθυγραμμιστούν με το τολμηρό τους όραμα. Αλλά έχουν προβληματιστεί από την ιστορία των υπερβάσεων κόστους. Το πιο αξιοσημείωτο είναι το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Μετά από χρόνια καθυστέρησης, το τηλεσκόπιο θα εκτοξευθεί τελικά τον Δεκέμβριο με τελική τιμή 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ.
"Όλα αυτά καλύπτονται από το JWST - όλο το σχέδιο θα βασίζεται στην επιτυχία του", δήλωσε ο Michael Turner, κοσμολόγος και βετεράνος της έρευνας δέκα ετών που τώρα εργάζεται στο Kavli Foundation στο Λος Άντζελες. «Τα δάχτυλα σταυρωμένα».
Μην χάσετε ποτέ εκλείψεις ηλίου, βροχές μετεωριτών, εκτοξεύσεις πυραύλων ή άλλα αστρονομικά και διαστημικά γεγονότα πέρα από αυτόν τον κόσμο.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-15-2021
