Gli astronomi statunitensi vogliono un telescopio gigante per cercare nuovi pianeti simili alla Terra

Osservatorio Internazionale TMT

Ogni 10 anni, gli astronomi e gli astrofisici statunitensi pubblicano un nuovo rapporto per guidare il prossimo decennio di ricerca in astronomia e astrofisica. Oggi le accademie nazionali di scienze, ingegneria e medicina hanno pubblicato l'ultimo, stabilendo una nuova traiettoria per l'esplorazione spaziale moderna.

Soprannominato Astro2020 , l'indagine decennale attinge da centinaia di white paper e da diversi anni di deliberazione da più di 13 sottogruppi. Il rapporto di 600 pagine etichetta tre priorità scientifiche chiave per il prossimo decennio e invita gli Stati Uniti a investire in due grandi progetti: il Giant Magellan Telescope e il Thirty Meter Telescope. Il rapporto afferma che senza un importante investimento federale degli Stati Uniti, entrambi i progetti sembrano destinati a fallire, ma non dice quanto nuovo investimento sarebbe necessario.

Gabriella Gonzalez , professore di fisica e astronomia alla Louisiana State University che è stato anche membro del comitato direttivo del rapporto, afferma che il rapporto fornisce un piano fattibile che considera sia i costi che il supporto della comunità.

Ecco alcuni dei più grandi takeaway.

3 priorità scientifiche chiave

Molti esperti saranno lieti di sapere che l'interesse iniziale per i sistemi esoplanetari non si estinguerà presto. Una delle tre priorità scientifiche chiave annunciate nel rapporto di quest'anno è identificare e caratterizzare pianeti simili alla Terra al di fuori del nostro sistema solare.

Mentre esopianeti sono stati oggetto di discussione popolare per più di due decenni, questo nuovo sforzo si concentrerà in particolare sulla ricerca di mondi abitabili. La vita sulla Terra ha alterato radicalmente l'atmosfera del pianeta e i ricercatori vogliono cercare firme simili altrove per determinare se altri pianeti hanno sviluppato i componenti giusti per supportare la vita complessa.

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Usando la spettroscopia, che esamina il modo in cui la materia e la luce interagiscono, gli astronomi inizieranno ora a studiare le atmosfere di mondi grandi e caldi alla ricerca di segni biologici o segni di vita su altri pianeti.

La seconda nuova priorità annunciata nel rapporto: cercare di capire cosa è successo durante i primi istanti del nostro universo sondando la natura buchi neri , nane bianche ed esplosioni stellari. Attraverso progetti come il lancio della Laser Interferometer Space Antenna, una sonda spaziale proposta che rileverà e misurerà le onde gravitazionali, la ricerca in quest'area potrebbe aiutare gli scienziati a scoprire nuova fisica e affinare la nostra comprensione delle misurazioni astronomiche.

La terza priorità cercherà di affrontare le origini e l'evoluzione delle galassie e determinare il modo in cui questi sistemi astronomici sono intrecciati. In particolare, i ricercatori vogliono utilizzare la spettroscopia per studiare le diverse strutture che compongono gli ambienti intorno alle galassie.

Un nuovo modo di pianificare le missioni

Il rapporto del comitato afferma anche che la NASA dovrebbe creare un nuovo programma per cambiare il modo in cui i progetti sono pianificati e sviluppati.

Invece di raccomandare e approvare missioni che richiederanno così tanti anni, afferma González, ciò che consigliamo alla NASA è di creare una linea che chiamiamo Great Observatories Mission and Technology Maturation Program che progetta e sviluppa tecnologia per le missioni prima che vengano approvate.

Questo programma svilupperebbe tecnologie con anni di anticipo rispetto a quando sarebbero state previste per qualsiasi missione spaziale e fornirebbe controlli e revisioni iniziali lungo il percorso. Di solito quel processo inizia quando viene consigliata una missione, ma questo programma mira a dimezzare il tempo tra la raccomandazione e il lancio.

Dato quanto tempo e denaro sono necessari per sviluppare un concetto di missione, suggerisce il rapporto, un nuovo approccio potrebbe aiutare ad aumentare il numero di progetti su larga scala su cui la NASA potrebbe lavorare contemporaneamente. Che finiscano per volare o meno non è un problema, afferma González. Si tratta di avere le giuste risorse e supporto il prima possibile.

La prima missione ad entrare nel nuovo programma sarà un telescopio spaziale che utilizzerà immagini ad alto contrasto per fornire nuovi dati sugli esopianeti, in linea con le principali priorità di Astro2020. Significativamente più grande del Telescopio spaziale Hubble , sarà in grado di osservare pianeti più deboli della loro stella di un fattore di almeno 10 miliardi. Questo cambierà profondamente il modo in cui gli astronomi vedono l'universo conosciuto.

Oggi, il costo stimato per il progetto è di circa 11 miliardi di dollari e, se sarà approvato dalla NASA, un potenziale lancio non è previsto fino all'inizio degli anni '40.

Per terra

Per gli osservatori a terra, la principale raccomandazione del comitato è di continuare a investire nel programma US Extremely Large Telescope, che è attualmente composto da tre elementi: il Giant Magellan Telescope in Cile, il Thirty Meter Telescope alle Hawaii e il National Science Foundation's National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory, con sede in Arizona.

Astro2020 consiglia inoltre di sostituire Karl Jansky Very Large Array e Very Long Baseline Array con il Array molto grande di nuova generazione, un radioosservatorio molto più sensibile, da costruire entro la fine del decennio.

Il rapporto afferma che il successo di ciascuno di questi progetti è essenziale se gli Stati Uniti sperano di mantenere la loro posizione di leader nell'astronomia terrestre.

González dice che spera che il rapporto di quest'anno porti a nuove scoperte che vanno oltre la comunità scientifica. Questa comunità non è composta solo da astronomi, dice. Sono gli astronomi e le persone che traggono vantaggio dall'astronomia.

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