Es una lista bastante grande de cosas por hacer.
CNN En Español
Durante la próxima década, los científicos tienen como objetivo descubrir los secretos del universo e identificar planetas similares a la Tierra fuera de nuestro sistema solar para encontrar otros mundos habitables. En última instancia, esta investigación podría revelar si realmente estamos solos.
Estas son las principales prioridades descritas en la muy esperada encuesta decenal Astro2020, publicada el jueves por las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina.
Más sobre lo que sucedió justo después del nacimiento del universo, la naturaleza de los agujeros negros y las estrellas de neutrones, y la comprensión de cómo se originaron y evolucionaron las galaxias también están en la agenda de la encuesta.
Los últimos 10 años han estado llenos de descubrimientos científicos pioneros, que incluyen el hayazgo de ondas gravitacionales, imágenes directas de exoplanetas y un agujero negro, e incluso la detección de elementos pesados creados cuando dos estrellas de neutrones chocaron. Gran parte de la encuesta decenal de 2010 se ha cumplido, por lo que los científicos están de acuerdo en que es hora de mirar hacia adelante y ver qué es posible encontrar utilizando la astronomía espacial y terrestre para estudiar el universo.
«Muchas de las preguntas al frente de los temas de la encuesta no podrían haber sido formuladas ni siquiera hace una década», escribieron los autores en el informe.
Se han encontrado más de 4.000 exoplanetas en nuestra galaxia, pero es menos evidente cuáles de esos mundos son potencialmente habitables. La búsqueda continúa para encontrar mundos similares a la Tierra. Los autores refuerzan la idea de poder obtener imágenes y caracterizar mejor estos planetas potencialmente habitables.
La astronomía de múltiples mensajeros, o la combinación de observaciones desde el espacio y los telescopios terrestres en múltiples longitudes de onda de luz, fue un factor clave en algunos de los mayores descubrimientos de la última década.
Para comprender mejor los agujeros negros y las estrellas de neutrones, incluidos los eventos explosivos que los crean, el informe sugiere profundizar en el estudio de las ondas gravitacionales. Estas ondas en el espacio-tiempo podrían revelar lo que sucedió justo después del Big Bang, o Gran Explosión, que creó el universo.
Nuestro universo está lleno de galaxias, pero ¿cómo se formaron y evolucionaron con el tiempo? Los autores sugieren que las respuestas podrían estar dentro de las redes cósmicas de gas que actúan como la base de las galaxias y eventualmente conducen al nacimiento de estrellas que llenan cada galaxia.
Responder a estas grandes preguntas significa invertir en misiones clave.
Los autores del reporte recomiendan que la NASA cree una forma de desarrollar grandes misiones estratégicas que contribuyan a los objetivos de la encuesta. Estas misiones se desarrollarían bajo una nueva misión de Grandes Observatorios y un Programa de Maduración de Tecnología (TMP, por su siglas en inglés).
La primera misión después de que se desarrolle este programa sería un gran telescopio de alto contraste que pueda observar en luz infrarroja, óptica y ultravioleta. En escala, sería comparable al telescopio espacial Hubble o al telescopio espacial James Webb y podría lanzarse en la década de 2040 para ayudar en la búsqueda de formas de vida en unos 25 exoplanetas potencialmente habitables. El costo estimado de esta misión es de US$ 11.000 millones.
«Si descubrimos la firma biológica en otro sistema planetario, cambiará nuestro lugar en el universo de una manera no vista desde los días de Copérnico, colocando a la Tierra entre una comunidad y un continuo de mundos», escribieron los autores. «Las próximas décadas pondrán a la humanidad en un camino para determinar si estamos solos».
El futuro del descubrimiento
Debido a la pandemia, el reporte llamado Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics para la década de 2020, se retrasó en su publicación el año pasado. Agencias como la NASA y la Fundación Nacional de Ciencias (NSF, por sus siglas en inglés) confían en estas recomendaciones al tomar decisiones con respecto a la financiación de investigaciones, misiones y programas para los próximos 10 años. Es el resultado de años de trabajo de la comunidad astronómica y actúa como un panorama para los años 2023 a 2032.
«Este reporte establece una visión ambiciosa, inspiradora y ambiciosa para la próxima década de astronomía y astrofísica», dijo Fiona Harrison, presidenta de la división de física, matemáticas y astronomía del Instituto de Tecnología de California y y copresidenta del comité directivo de las Academias Nacionales para la encuesta, en un comunicado.
«Al cambiar la forma en que planeamos los proyectos espaciales estratégicos más ambiciosos, podemos desarrollar una amplia cartera de misiones para perseguir objetivos visionarios, como buscar vida en planetas que orbitan estrellas en nuestro vecindario galáctico, y al mismo tiempo explotar la riqueza de la astrofísica del siglo XXI a través de una flota pancromática».
Pero el reporte no es solo una visión futura de la ciencia que se ha hecho posible en esta época dorada de descubrimiento y tecnología. Los autores también se centran en cómo mejorar la financiación del programa y las condiciones para las personas que trabajan en estos campos, realizan investigación y hacen posibles estos descubrimientos revolucionarios.
«Estamos en el umbral de nuevos esfuerzos y capacidades científicas que podrían transformar nuestra comprensión de cómo se forman las galaxias y cómo comenzó nuestro universo», dijo Robert Kennicutt, profesor de la Universidad de Arizona, profesor de física y astronomía en la Universidad Texas A&M y copresidente del comité directivo, en un comunicado.
«Pero nuestro reporte dice que también se debe prestar mucha atención a las inversiones en los cimientos de esta investigación, incluso en las personas que la llevan a cabo, y para garantizar que la comunidad de EE.UU. esté bien equipada para capitalizar la gran cantidad de información que mantendrá está a la vanguardia del esfuerzo mundial por comprender el cosmos».
Qué necesita cambiar
El reporte señaló la necesidad de diversificar la fuerza laboral científica y asegurar que existan políticas en la NASA, NSF y el Departamento de Energía de Estados Unidos para asegurarse de que el acoso y la discriminación sean tratados como formas de «mala conducta científica».
Fomentar el interés y el acceso a la educación STEM (acrónimo que sirve para designar las disciplinas académicas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas), proporcionar más fondos y crear trampolines podría permitir una mayor diversidad.
Si bien más mujeres se han unido a estos campos, todavía es necesario que ocupen puestos de liderazgo superior. La diversidad racial y étnica sigue siendo baja entre los profesores de astronomía, con la población negra en solo el 1% y la hispana en el 3%.
También se han construido algunos observatorios en tierras donde las comunidades indígenas mantienen un interés cultural. Los autores sugieren respetar, empoderar y beneficiar a las comunidades locales mediante la creación de asociaciones y la creación de caminos para que los nativos americanos comiencen sus carreras científicas.
El informe también señaló el impacto de los viajes en el cambio climático, diciendo que «la comunidad astronómica debería aumentar el uso de la observación remota, las conferencias híbridas y las conferencias remotas».
El comité de inspección acordó con la NASA que la agencia debería interrumpir las operaciones de SOFIA, o el Observatorio estratosférico de astronomía infrarroja, en 2023. El Boeing 747 modificado lleva un telescopio reflector de 2,7 metros y vuela hacia la estratosfera. Si bien el avión ha llevado a algunos descubrimientos científicos interesantes, los autores no pensaron que la misión valiera la pena el costo de continuarla.
En el reporte también se aborda la creciente preocupación por los frecuentes lanzamientos de megaconstelaciones de satélites.
«Científicamente, el mayor impacto se produce en las búsquedas de objetos cercanos a la Tierra», escribieron los autores. «La Fundación Nacional de Ciencias debería trabajar con las agencias reguladoras federales apropiadas para desarrollar e implementar un marco regulatorio para controlar los impactos de las constelaciones de satélites en la astronomía y en la experiencia humana del cielo nocturno».
