Dobra i zła wiadomość dotycząca największego marzenia astronomów

Według National Science Board, która jest doradcą National Science Foundation, Stany Zjednoczone powinny przeznaczyć 1,6 miliarda dolarów na budowę „Bardzo dużego teleskopu”, który wprowadzi amerykańską astronomię w nową erę.

W oświadczeniu wydanym 27 lutego zarząd dał fundacji czas do maja na podjęcie decyzji, w jaki sposób dokonać wyboru pomiędzy dwiema konkurencyjnymi propozycjami teleskopu. Oświadczenie to przyniosło ulgę amerykańskim astronomom, którzy obawiali się, że stracą grunt pod nogami swoich europejskich kolegów w badaniu nieba za pomocą większych i lepszych teleskopów.

Otwartym pytaniem pozostaje jednak, który teleskop zostanie zbudowany i jaki będzie los marzeń oraz miliardy dolarów poświęconego czasu i technologii, które już zainwestowano. Wielu astronomów miało nadzieję, że Fundacja, tradycyjna fundatorka obserwatoriów narodowych, znajdzie sposób na zainwestowanie w oba projekty.

Obydwa projekty to Gigantyczny Teleskop Magellana w Las Campanas w Chile oraz Teleskop Trzydziestometrowy, który prawdopodobnie zmierza do Mauna Kea na Hawajach, znanej również jako Wielka Wyspa. Oba będą większe i potężniejsze niż jakikolwiek teleskop znajdujący się obecnie na Ziemi lub w kosmosie. Oczekuje się, że każdy z nich będzie kosztować około 3 miliardy dolarów lub więcej, a mniej niż połowa przewidywanych kosztów została dotychczas zebrana dzięki wspierającej je współpracy międzynarodowej.

W oświadczeniu rozesłanym wśród astronomów rada stwierdziła, że ​​finansowanie jednego teleskopu za kwotę 1,6 miliarda dolarów pochłonie większość typowego budżetu na budowę NSF.

„Co więcej, priorytety społeczności astronomicznej i astrofizycznej należy postrzegać w szerszym kontekście projektów o wysokim priorytecie i wywierających duży wpływ, wspieranych przez NSF” – stwierdziła rada w swoim oświadczeniu z zeszłego tygodnia.

Jak dotąd astronomowie mający udział w wyniku uważnie zauważali, że Kongres, a także Biały Dom i establishment naukowy ostatecznie wypowiedzą się.

„To maraton, a nie sprint” – powiedział Robert Kirchner, dyrektor Międzynarodowego Obserwatorium Teleskopu Trzydziestometrowego i były członek zespołu Giant Magellan. Dodał, że ma nadzieję, że oba teleskopy będą mogły posunąć się do przodu.

Michael Turner, emerytowany kosmolog na Uniwersytecie w Chicago i były zastępca dyrektora ds. fizyki i astronomii w NSF, nazwał najnowsze odkrycie „doskonałą wiadomością dla amerykańskiej astronomii” i widział „realistyczną ścieżkę rozwoju” dla bardzo dużego teleskopu.

„Zanim się zorientujesz, teleskop olśni nas obrazami egzoplanet i wczesnego Wszechświata” – powiedział. „Czy powinno to nastąpić szybciej? Oczywiście, ale to już historia. Pełna prędkość przed nami, oczy skierowane w przyszłość!”

„Jestem bardzo szczęśliwa, że ​​Rada Bezpieczeństwa Narodowego zdecydowała się sfinansować Wielki Teleskop i myślę, że w innym przypadku wynik byłby gorszy” – Wendy Friedman, kosmolog z Uniwersytetu w Chicago, która kierowała Giant Magellanic Project w pierwszej dekadzie jego istnienia, powiedział w e-mailu. W ogóle finansować jakiekolwiek nauczanie języków; To byłaby tragedia! Realistycznie (i niestety) nie ma budżetu na dwie osoby. Jednak ELT ma kluczowe znaczenie dla przyszłości astronomii w Stanach Zjednoczonych.

„Odczuwam więc wielką ulgę” – dodała.

„Szanujemy zalecenia Krajowej Rady Naukowej National Science Foundation i pozostajemy zaangażowani w ścisłą współpracę z NSF i społecznością astronomiczną, aby zapewnić pomyślne wdrożenie Bardzo Dużego Teleskopu”, powiedział Robert Shelton, szef Giant Magellan Collaboration. „Co umożliwi najnowocześniejsze badania i odkrycia w nadchodzących latach”.

Jednak Richard Ellis, astrofizyk z University College London, który był jednym z pierwszych liderów projektu Teleskopu Trzydziestometrowego, Nauka stwierdziła„To tragedia, biorąc pod uwagę inwestycję poczynioną w oba teleskopy”.

Zdolność teleskopu do widzenia głębszych i słabszych obiektów w przestrzeni zależy w dużej mierze od rozmiaru jego zwierciadła głównego. Największe teleskopy na Ziemi mają średnicę od ośmiu do dziesięciu metrów. Gigantyczny Magellan połączy siedem ośmiometrowych zwierciadeł, aby stworzyć odpowiednik 25-metrowego teleskopu; W zeszłym roku odlano siódme i ostatnie lustro, a pracownicy są już gotowi do wylewania betonu na placu budowy w Las Campanas.

„Trzydzieści metrów” będzie składać się z 492 sześciokątnych segmentów zwierciadeł, stanowiąc rozwinięcie projektu 10-metrowych bliźniaczych teleskopów Keck obsługiwanych na Mauna Kea przez Caltech i Uniwersytet Kalifornijski. (W Kalifornii właśnie nakręcono setną część filmu, ale protesty rdzennych Hawajczyków i innych krytyków uniemożliwiły prace nad lokalizacją TMT na Mauna Kea; grupa projektowa rozważała alternatywną lokalizację na Wyspach Kanaryjskich). Bądź gotowy na swoje 30-tki.

Nawet w miarę postępu prac kierowanych przez USA Europejskie Obserwatorium Południowe buduje bardzo duży teleskop – zwany Bardzo Dużym Teleskopem – w Obserwatorium Paranal w Chile. Jego główne zwierciadło, składające się z 798 sześciokątnych elementów, będzie największe i najmocniejsze w historii i będzie miało średnicę 39 metrów. Ukończy także jako pierwszy wśród zawodników; Europejscy astronomowie planują rozpocząć jego użytkowanie w 2028 r. Jeśli te wysiłki się powiodą, po raz pierwszy od stulecia największy działający teleskop na Ziemi nie będzie zlokalizowany na amerykańskiej ziemi.

Zarówno Gigantyczny Teleskop Magellana, jak i Teleskop Trzydziestometrowy to międzynarodowe spółdzielnie z siedzibą kilka mil dalej w Pasadenie w Kalifornii.

Poparcie dla Frontu Ocalenia Narodowego jest punktem spornym między obiema grupami od ich początków 20 lat temu.

W 2019 roku obie grupy zgodziły się połączyć siły w celu stworzenia amerykańskiego programu ELT w ramach Krajowego Laboratorium Optycznych Badań Podczerwieni w Tucson w Arizonie, który umożliwiłby amerykańskim astronomom korzystanie z obu teleskopów. Astro 2020, komitet „niebieskiej wstążki” Narodowej Akademii Nauk, poparł tę propozycję, nazywając ją najwyższym priorytetem w astronomii ziemskiej na tę dekadę. Komisja zaleciła przedsiębiorstwu naukowemu zapłacenie 1,6 miliarda dolarów za nabycie częściowej własności jednego lub obu teleskopów.

Jednak koszty tych teleskopów nadal rosną, a 1,6 miliarda dolarów nie jest już tak wysokie jak kiedyś. Koła społeczności naukowej i rządu federalnego kręcą się powoli.

„Ten proces trwa od trzech do pięciu lat” – mówi Linnea Avallone, dyrektor ds. obiektów badawczych w National Science Foundation. „Proces ten zajmuje nam nieco ponad rok. Nie sądzę, żebyśmy zwalniali; Nie sądzę, żebyśmy nie byli agresywni.” Dodała, że ​​fundacja „bardzo dobrze zarządza pieniędzmi podatników”.

Czy widziała ryzyko dla Stanów Zjednoczonych w niefinansowaniu własnego Bardzo Dużego Teleskopu?

„To dobre pytanie” – stwierdził dr Avalon – „na które astronomom przydałaby się odpowiedź”.