diciembre 6, 2021

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Nuevo plan de 10 años para el universo.

El jueves, astrónomos estadounidenses pidieron a la nación que invierta en una nueva generación de telescopios multimillonarios «extremadamente masivos» que serían más grandes que cualquier telescopio que esté ahora en la Tierra o que orbite en el espacio.

La inversión implicará rescatar y consolidar los esfuerzos de dos proyectos en competencia, el Telescopio Gigante de Magallanes y el Telescopio de Treinta Metros. Una vez que estén completos, estos telescopios, equipados con espejos colectores primarios de 25 y 30 metros, serán unas 100 veces más sensibles que cualquier telescopio actualmente en funcionamiento.

Permitirán a los astrónomos escudriñar profundamente los núcleos de galaxias distantes, donde los agujeros negros supermasivos deambulan y la energía se disipa; Investigar misterios como la materia oscura y la energía oscura; El estudio de planetas alrededor de estrellas distintas al sol. Quizás lo más importante es que pueden plantear nuevas preguntas sobre la naturaleza del universo.

Pero los astrónomos lucharon durante años para recaudar suficiente dinero para hacer realidad sus sueños. En la nueva propuesta, la National Science Foundation proporcionará $ 1.6 mil millones para terminar ambos proyectos y luego ayudar a ejecutarlos como parte de un nuevo programa llamado Very Large Telescope de los Estados Unidos.

El jueves, los astrónomos también instaron a la NASA a embarcarse en una nueva misión a los Grandes Observatorios y un Programa de Madurez Tecnológica que desarrollará una serie de naves espaciales astrofísicas durante los próximos 20 a 30 años. El primero sería un telescopio óptico más grande que el telescopio espacial Hubble y capaz de detectar y estudiar planetas similares a la Tierra potencialmente habitables en el universo cercano. Solo la NASA puede hacer que esto suceda, dijeron los astrónomos, y señalaron que podría estar listo en 2040 y costará $ 11 mil millones.

Esas fueron las dos recomendaciones más importantes en un informe de 614 páginas tan esperado, Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics for the Decade 2020, publicado por las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina el jueves.

Cada 10 años durante los últimos 70 años, la Academia ha patrocinado una encuesta de la comunidad astronómica para priorizar elementos costosos durante la próxima década. La encuesta decenal, como se la conoce, es de interés para el Congreso, la NASA, la National Science Foundation y el Departamento de Energía.

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El esfuerzo de este año, dirigido por Fiona A. Harrison del Instituto de Tecnología de California y Robert C. Kennicott, Jr. de la Universidad de Arizona y la Universidad de Texas A&M, tomó tres años e implicó docenas de reuniones y discusiones entre 13 subgrupos que cubren cada uno. . Rama de astronomía. En total, se enviaron 860 libros blancos para la encuesta, que describen qué telescopios se podrían construir, qué misiones espaciales deberían lanzarse, qué experimentos u observaciones deberían realizarse y cuestiones como la diversidad que la comunidad astronómica tuvo que abordar.

En una entrevista, el Dr. Harrison dijo que su comité trató de equilibrar la ambición con la cantidad de tiempo y dinero que tomarían estos proyectos. Por ejemplo, se han propuesto muchas ideas para que las naves espaciales exploren planetas. Algunos eran muy grandes, otros muy pequeños; Algunos pueden tardar un siglo en implementarse. En lugar de elegir uno de estos, el grupo pidió a la comunidad y a la NASA que regresaran con ideas para un telescopio espacial de seis metros de diámetro. (El espejo principal del Hubble tiene 2,4 metros de diámetro).

«El telescopio de seis metros parece ser una ambición alcanzable», dijo el Dr. Harrison.

«Este es un esfuerzo intrínsecamente ambicioso», agregó. Solo la NASA, solo Estados Unidos puede hacer eso. Creemos que podemos hacer eso «.

Matt Mountain, presidente de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, o AURA, que opera observatorios para la National Science Foundation, calificó el informe decenal de «muy audaz» en un correo electrónico. «Y no han rehuido la elaboración de una visión durante varias décadas, que es realmente lo que se necesita y lo que se necesita».

Las encuestas decenales tienen un historial exitoso. El Telescopio Espacial Hubble, lanzado en 1990 y aún en funcionamiento, y el Telescopio Espacial James Webb, diseñado para ver el comienzo de los tiempos y programado para su lanzamiento el próximo mes, se han beneficiado de altas clasificaciones en encuestas de décadas anteriores.

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Por lo tanto, la comunidad de astronomía y astrofísica espera con impaciencia los resultados de cada nuevo estudio. «El panel estaba altamente clasificado», dijo Natalie Batalha, profesora de la Universidad de California en Santa Cruz, quien desempeñó un papel principal en la misión de descubrimiento de planetas Kepler de la NASA, en un correo electrónico en vísperas de la publicación del informe. «Honestamente, no he escuchado nada. Estoy esperando alfileres y agujas».

En su informe del jueves, la academia estableció tres objetivos científicos generales para la próxima década: la búsqueda de planetas habitables y vida. el estudio de los agujeros negros y las estrellas de neutrones responsables de los eventos más violentos de la naturaleza; El crecimiento y evolución de las galaxias.

«Las próximas décadas pondrán a la humanidad en el camino de determinar si estamos solos», dijo el informe. «La vida en la Tierra puede ser el resultado de un proceso común, o puede requerir un conjunto inusual de circunstancias que nos convierten en los únicos seres vivos dentro de nuestra propia parte de la galaxia, o incluso en el universo. Ambas respuestas son profundas».

La idea de un programa de telescopios muy grande es ambiciosa, ya que implica mezclar dos proyectos de telescopios en competencia, Telescopio de treinta metros, planeado sobre Mauna Kea en Hawai o las Islas Canarias en España, y Telescopio gigante de Magallanes en marcha en Chile.

Ambos telescopios son el producto de los sueños de una cooperación internacional en expansión y dos décadas de recaudación de fondos y reclutamiento de socios. Cualquiera de los dos telescopios sería tres veces más grande que cualquier otro telescopio de la Tierra y podría distinguir cien veces las estrellas débiles y distantes del universo; Mediante el trabajo en equipo, pueden abordar cuestiones profundas sobre el universo. Pero ninguno de los proyectos ha recaudado suficiente dinero (se necesitan más de $ 2 mil millones) para lograr sus objetivos.

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No construir estos telescopios cedería el liderazgo en astronomía terrestre a Europa, que está construyendo un telescopio de 39 metros, el European Extraordinary Large Telescope, en el desierto de Atacama de Chile, que se espera que comience a operar en 2027. Algunos astrónomos han comparado el caso de Cancelado en 1993 el proyecto superconductor estadounidense Super Collider, que entregó el futuro de la física de partículas al CERN y al Gran Colisionador de Hadrones en Ginebra.

Si la Fundación Nacional de Ciencias Para invertir en completar los dos telescopios, ganará un tiempo de observación significativo en él, que se distribuirá a los astrónomos estadounidenses.

«Los dos telescopios, al estar en hemisferios opuestos y con diseños radicalmente diferentes, serían muy adecuados para interrogatorios complementarios del universo», dijo el Dr. Harrison. «Imaginar que Estados Unidos no podrá llegar allí está fuera de discusión».

Te esperan grandes desafíos. El equipo Giant Magellan ya ha comenzado en Chile, pero los avances en el telescopio Thirty Meter lo han obstaculizado Protestas y asedios de nativos hawaianos y otros grupos. Se ha identificado un sitio alternativo en La Palma, Islas Canarias.

Los astrónomos esperan que las estrellas se alineen con su visión audaz, dado el enfoque actual en la infraestructura y los crecientes presupuestos científicos. Pero están perseguidos por una historia de sobrecostos, sobre todo con el telescopio espacial James Webb, que finalmente se lanzará en diciembre después de años de retrasos y con un precio final de $ 10 mil millones.

«Se cierne sobre todo este JWST: todo el programa dependerá de su éxito», dijo Michael Turner, ahora cosmólogo de la Fundación Kavli en Los Ángeles y experto en estudios decenales. «Dedos entrelazados.»