4 ноября 2021 года был опубликован список приоритетов мировой астрономии и астрофизики на ближайшие двадцать лет. Можно быть уверенным в одном - в ближайшие годы скучно не будет.
Итак, чем будут заниматься астрономы в 2020-х годах? Куда направить основные финансовые затраты? Ученые пришли к выводу, что тремя наиболее важными областями астрономии должны быть: поиск и изучение экзопланет, способствующих жизни, дальнейшее изучение компактных объектов, таких как черные дыры и нейтронные звезды, и изучение происхождения и эволюции галактик.
В всеобъемлющем 614-страничном отчете, сокращенно известном как Astro2020, ученые учли предложения всего астрономического сообщества, результаты сотен дискуссионных дискуссий и предложения, представленные на протяжении многих лет 13 дискуссионными панелями. Теперь, основываясь на отчете, агентства, такие как NASA и NSF, примут решение о том, на что выделить финансовые ресурсы в ближайшие годы.
В рамках программы «Пути к обитаемым мирам» ученые хотели бы сосредоточиться на изучении землеподобных экзопланет. С технологической точки зрения целью было бы создание инструментов, которые позволили бы фотографировать такие планеты и изучать химический состав их атмосфер.
То же самое и с программой «Новые окна в динамической Вселенной». И здесь ученые, работающие с черными дырами и нейтронными звездами, хотели бы работать с новейшими приборами, как наземными, так и космическими.
Неудивительно, что в отчет включен план создания концепций новых космических телескопов и обсерваторий, которые позволят нам совершить еще один качественный скачок в открытии секретов Вселенной.
Мощный оптический телескоп
Одним из первых новых телескопов, по мнению авторов доклада, должен стать новый космический телескоп, способный вести наблюдения в инфракрасном, оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. Согласно первоначальным предположениям, его главное зеркало должно быть около 6 метров в диаметре (как у космического телескопа Джеймса Уэбба и в три раза больше телескопа Хаббла). Его задачей будет поиск биосигнатур в атмосферах ближайших 25 потенциально благоприятных для жизни экзопланет. По первоначальным оценкам, телескоп может начать свою миссию в 2040-х годах, а его строительство может стоить около 11 миллиардов долларов.
Зачем нам все эти данные? Один из самых важных вопросов в астрономии - одиноки ли мы во Вселенной. Несколько десятилетий назад астрономы даже не знали, есть ли планеты за пределами Солнечной системы. После того как были обнаружены первые планеты, ученые захотели выяснить, есть ли среди них скалистые планеты земного типа. Когда были обнаружены первые скалистые планеты, астрономы искали скалистые экзопланеты на таком расстоянии от своих звезд, чтобы на их поверхности могла существовать жидкая вода. Сегодня мы знаем довольно много таких планет. Пришло время изучить атмосферы этих планет. Используя предложенный выше телескоп, ученые хотят проверить, есть ли в атмосферах этих планет химические соединения, например, метан, что могло свидетельствовать о существовании биологических процессов на поверхности такой планеты. Открытие одной или нескольких, нескольких десятков планет, атмосфера которых может указывать на существование на них жизни, приблизит нас на один шаг к открытию жизни за пределами Земли, что имеет решающее значение для всей астрономии. Когда мы это сделаем, восприятие Вселенной и нашего места в ней изменится навсегда.
Спустя пять лет после начала работы над оптическим телескопом авторы отчета рекомендуют начать работу над телескопом, который мог бы наблюдать Вселенную в дальнем инфракрасном и рентгеновском диапазонах. Его стоимость оценивается в 3-5 миллиардов долларов.
Не забывая об обсерваториях на Земле, ученые настаивают на увеличении инвестиций в строительство Гигантского Магелланова телескопа, строящегося в Чили (дата завершения: 2029 г.), и Тридцатиметрового телескопа (TMT), строительство которого до сих пор не может начаться на вершине Мауна-Кеа.
Поэтому можно сказать, что астрономическое сообщество поставило перед собой чрезвычайно амбициозные цели на ближайшие годы. Однако это неудивительно, поскольку все больше и больше ученых признают, что мы живем в то время, когда технический прогресс сделал нас технологически подготовленными к эффективному поиску жизни во Вселенной. Поэтому вполне возможно, что еще на своём веку, мы обнаружим доказательства существования жизни за пределами Земли. Конечно, если она вообще существует.
