Plani 10-vjeçar i astronomisë kërkon një observator të ri masiv për të studiuar ekzoplanetet dhe vrimat e zeza

Anketa Dekadale e Astronomisë dhe Astrofizikës (Astro2020) e Akademisë Kombëtare të Shkencave të SHBA-së ka publikuar raportin e saj dhe grupi shumë i madh i gjeneratës tjetër (ngVLA) ka marrë përparësi të lartë për observatorë të rinj me bazë tokësore që do të ndërtohen gjatë dekadës së ardhshme. Raporti, në të cilin ngVLA ndau renditjen e dytë midis projekteve me bazë tokësore, ishte kulmi i një procesi të gjatë që synonte zhvillimin e një strategjie dhe vizioni gjithëpërfshirës kërkimi për një dekadë të shkencës transformuese në kufijtë e astronomisë dhe astrofizikës.

ngVLA është një sistem prej 263 antenash enësh të përhapura në të gjithë shtrirjen e Amerikës së Veriut dhe të përqendruar në jugperëndimin e SHBA-së, që do të sigurojë aftësi të reja shkencore dramatike për astronomët e botës. Raporti Astro2020 udhëhoqi listën e objekteve me bazë tokësore me Projektin e Teleskopit Ekstremisht të Madh të SHBA-së (US-ELT), një plan për dy teleskopë të mëdhenj optikë – Teleskopi Tridhjetë Metër dhe Teleskopi Giant Magellan, të dy në faza të ndryshme ndërtimi. Pas US-ELT, prioritet i barabartë iu dha zhvillimit dhe ndërtimit për ngVLA dhe eksperimentin Kozmik të Sfondit të Mikrovalës Stage-4 (CMB-S4).

“Të renditurit si një iniciativë e re e rëndësishme tregon se kolegët tanë nga të gjitha specialitetet brenda astronomisë dhe astrofizikës e kanë kuptuar se ata kanë nevojë për ngVLA për të përmbushur sfidat kryesore kërkimore të dekadave të ardhshme. Ne e projektuam ngVLA bazuar në këshilla të gjera nga komuniteti i kërkimit dhe e dimë se do të jetë shumë e kërkuar nga shkencëtarët nga e gjithë bota, “tha drejtori i NRAO, Tony Beasley.

Me publikimin e raportit të Astro2020, ngVLA do të kërkojë miratim nga Bordi Kombëtar i Shkencës i Fondacionit Kombëtar të Shkencës dhe financim nga Kongresi. Ndërtimi mund të fillojë deri në vitin 2026 me vëzhgime të hershme shkencore duke filluar në 2029 dhe operacione të plota shkencore deri në 2035.

“Përparësia e lartë shkencore që i jepet ngVLA pasqyron gjerësinë dhe thellësinë e shkencës që bën të mundur, nga formimi i ekzoplaneteve, tek testimi i relativitetit duke përdorur pulsarët dhe vrimat e zeza, deri te studimi i disa prej galaktikave më të hershme në Univers. Kjo renditje e lartë është një miratim i fortë dhe i hap derën SHBA-së që të vazhdojë udhëheqjen e saj në radio astronominë dhe rrjedhimisht në astrofizikë në tërësi për dekadat në vijim,” tha Alberto Bolatto, bashkë-kryetar i Këshillit Këshillimor të Shkencës ngVLA dhe një profesor. i Astronomisë në Universitetin e Maryland, College Park.

“Ky rezultat i Astro2020 është një rezultat i drejtpërdrejtë i bashkëpunimit të ngushtë midis NRAO dhe komunitetit më të madh astronomik në zhvillimin e çështjes së gjerë, transformuese shkencore dhe dizajnit teknik të ngVLA gjatë pesë viteve të fundit,” tha Eric Murphy, Shkencëtari i Projektit të NRAO. për ngVLA. “E gjithë puna e palodhshme e komunitetit është shpaguar qartë dhe tani presim me padurim të vazhdojmë këtë bashkëpunim ndërsa finalizojmë dizajnin dhe shkojmë drejt arritjes së dritës së parë me ngVLA,” shtoi Murphy.

ngVLA është projektuar që të ketë ndjeshmëri për të zbuluar objekte të zbehta dhe fuqi zgjidhëse – aftësi për të parë detaje të imta – më shumë se 10 herë më të madhe se VLA aktuale. Ai mund të adresojë pyetje themelore në të gjitha fushat kryesore të astrofizikës. Aftësitë e ngVLA do të plotësojnë ato të grupit të milimetrit/nënmilimetrit të madh të Atacama (ALMA) dhe instrumenteve të tjera të planifikuara si grupi i kilometrave katrorë me frekuencë më të ulët. Ai gjithashtu do të plotësojë aftësitë e teleskopëve optikë US-ELT dhe teleskopit hapësinor James Webb në orbitë, i cili do të funksionojë në gjatësi vale infra të kuqe dhe është planifikuar të lëshohet muajin e ardhshëm.

ngVLA është një burim për të gjithë astronomët, pavarësisht nga institucioni apo prejardhja e tyre. Ai do të jetë i aksesueshëm për të gjitha segmentet e komunitetit kërkimor. Çdokush do të jetë në gjendje të paraqesë një propozim vëzhgues për të përfituar nga aftësitë e avancuara të ngVLA për shkencën kufitare.

Raporti i Astro 2020 thoshte, “Objektivi ngVLA do të ishte absolutisht unik në mbarë botën si në ndjeshmëri ashtu edhe në mbulimin e frekuencës”, dhe përfundon se “është me rëndësi thelbësore për astronominë që VLA dhe Vargu Very Long Baseline të zëvendësohen nga një observator që mund të arrijë afërsisht një rend i përmasave të përmirësimit të ndjeshmërisë në krahasim me këto objekte, me aftësinë për të imazhuar burimet e radios në shkallë prej minutash harkore deri në fraksione të një miliarksekondi.

“Ne i përgëzojmë ekipet e US-ELT dhe CMB-S4 për propozimet e tyre të forta dhe presim me padurim të punojmë së bashku me ta, komunitetin e kërkimit dhe Fondacionin Kombëtar të Shkencës për t’u ofruar astronomëve paketën e avancuar, me shumë gjatësi vale të mjeteve kërkimore të nevojshme për të përballuar sfidat. e astrofizikës së shekullit të 21-të, siç përshkruhet në raportin Astro2020, “tha Beasley. “Ne e vlerësojmë sasinë e madhe të punës që u bë për prodhimin e raportit Astro2020, duke përfshirë shumë anëtarë të komunitetit shkencor dhe veçanërisht përpjekjet e palodhshme të kryesuesve dhe komiteteve drejtuese,” shtoi ai.

ngVLA do të ketë një bërthamë të dendur antenash dhe një qendër të përpunimit të sinjalit në vendin aktual të VLA në rrafshinat e San Agustin në New Mexico. Sistemi do të përfshijë antena të tjera të vendosura në të gjithë Nju Meksikën dhe në Teksasin perëndimor, Arizonën lindore dhe Meksikën veriore. Më shumë antena të largëta do të vendosen në grupime në Hawaii, Uashington, Kaliforni, Iowa, Virxhinia Perëndimore, New Hampshire, Puerto Rico (në Observatorin Arecibo), Ishujt e Virgjër të SHBA dhe Kanada. Operacionet do të kryhen në vendin e VLA dhe në Socorro aty pranë, Nju Meksiko, me operacione shtesë shkencore në një zonë metropolitane që do të përcaktohet.

NRAO ka marrë 23 milionë dollarë financim nga Fondacioni Kombëtar i Shkencës për punën e projektimit dhe zhvillimit në antenat e ngVLA dhe në maj, zyrtarët e NRAO nënshkruan një marrëveshje me firmën gjermane mtex antenna technology GmbH për të zhvilluar një dizajn të gatshëm për prodhim dhe për të prodhuar një prototipi i antenës ngVLA.

Adam Cohen, president i Universiteteve të Asociuara, Inc. (AUI), i cili drejton NRAO, tha: “Ne jemi të ngazëllyer nga ky miratim i fortë i ngVLA nga komuniteti i kërkimit dhe presim me padurim të vazhdojmë rekordin gati shtatë dekadash të AUI-së për zhvillimin dhe ofrimin e disa nga teleskopët më të mirë në botë për avancimin e astronomisë. Ne e vlerësojmë shumë mbështetjen e Fondacionit Kombëtar të Shkencës për fazat fillestare të ngVLA dhe jemi të etur të punojmë me ta për ta bërë realitet këtë strukturë të jashtëzakonshme.”

Në fillim të këtij viti, Plani Kanadez i Astronomisë Long Range 2020-2030, një raport mbi prioritetet dhe rekomandimet për astronominë kanadeze gjatë dekadës së ardhshme, rekomandoi që Kanadaja të mbështeste ngVLA. Ai panel rekomandoi që Kanadaja të sigurojë 130 milionë dollarë për ndërtimin e ngVLA dhe 6 milionë dollarë në vit për funksionimin e objektit. Një plan për kontributin japonez në ngVLA është një nga propozimet kryesore që po shqyrtohet nga komuniteti shkencor i atij vendi për t’u bërë pjesë e Master Planit 2023 të Këshillit të Shkencës të Japonisë.

Dizajni i ngVLA është rezultat i një bashkëpunimi të gjerë me studiues në të gjithë peizazhin e astrofizikës. Nëpërmjet një sërë seminaresh dhe takimesh shkencore që filluan në vitin 2015, NRAO punoi me shkencëtarë dhe inxhinierë të shumtë për të zhvilluar një dizajn që do të mbështesë një gamë të gjerë hetimesh shkencore gjatë gjithë jetës së objektit. Pjesëmarrës nga e gjithë bota dhanë sugjerime dhe ekspertizë që ndihmuan në drejtimin e dizajnit.

Observatori Kombëtar i Astronomisë së Radios është një strukturë e Fondacionit Kombëtar të Shkencës, që operohet sipas marrëveshjes bashkëpunuese nga Associated Universities, Inc.