Le plan d’astronomie de 10 ans appelle à un nouvel observatoire massif pour étudier les exoplanètes et les trous noirs

Le plan d'astronomie de 10 ans appelle à un nouvel observatoire massif pour étudier les exoplanètes et les trous noirs
Très grande baie de nouvelle génération

Conception d’artiste de la partie centrale du Next Generation Very Large Array. Crédit : Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Le projet NRAO a été classé comme une nouvelle initiative importante.

L’Astronomy and Astrophysics Decadal Survey (Astro2020) de l’Académie nationale des sciences des États-Unis a publié son rapport et le Next Generation Very Large Array (ngVLA) a reçu une haute priorité pour les nouveaux observatoires au sol à construire au cours de la prochaine décennie. Le rapport, dans lequel ngVLA partageait le deuxième rang parmi les projets au sol, était l’aboutissement d’un long processus visant à développer une stratégie et une vision de recherche complètes pour une décennie de science transformatrice aux frontières de l’astronomie et de l’astrophysique.

Le ngVLA est un système de 263 antennes paraboliques réparties sur toute l’étendue de l’Amérique du Nord et concentrée dans le sud-ouest des États-Unis, qui fournira de nouvelles capacités scientifiques spectaculaires aux astronomes du monde. Le rapport Astro2020 était en tête de la liste des installations au sol avec le US Extremely Large Telescope Project (US-ELT), un plan pour deux grands télescopes optiques – le télescope de trente mètres et le télescope géant de Magellan, tous deux à différents stades de construction. Après l’US-ELT, la même priorité a été accordée au développement et à la construction du ngVLA et de l’expérience Cosmic Microwave Background Stage-4 (CMB-S4).

« Le fait d’être classé comme une nouvelle initiative importante indique que nos collègues de toutes les spécialités de l’astronomie et de l’astrophysique ont reconnu qu’ils avaient besoin du ngVLA pour relever les principaux défis de recherche des décennies à venir. Nous avons conçu le ngVLA sur la base de nombreux conseils de la communauté des chercheurs et savons qu’il sera très demandé par les scientifiques du monde entier », a déclaré Tony Beasley, directeur de la NRAO.

Avec la publication du rapport Astro2020, le ngVLA devra ensuite être approuvé par le National Science Board de la National Science Foundation et financé par le Congrès. La construction pourrait commencer d’ici 2026 avec des observations scientifiques précoces commençant en 2029 et des opérations scientifiques complètes d’ici 2035.

« La haute priorité scientifique accordée au ngVLA reflète l’étendue et la profondeur de la science qu’il rend possible, de la formation d’exoplanètes aux tests de relativité à l’aide de pulsars et de trous noirs, en passant par l’étude de certaines des premières galaxies de l’Univers. Ce classement élevé est une forte approbation, et il ouvre la porte aux États-Unis pour continuer leur leadership en radioastronomie et donc en astrophysique dans son ensemble pour les décennies à venir », a déclaré Alberto Bolatto, coprésident du Conseil consultatif scientifique de la ngVLA et professeur. d’astronomie à l’Université du Maryland, College Park.

Très grand tableau de nouvelle génération (ngVLA)

Vue d’artiste de la partie centrale du Next Generation Very Large Array (ngVLA) sur les plaines de San Agustin dans le centre-ouest du Nouveau-Mexique. Crédit : Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

“Ce résultat d’Astro2020 est le résultat direct de l’étroite collaboration entre la NRAO et la grande communauté astronomique dans le développement à la fois du cas scientifique général et de la conception technique du ngVLA au cours des cinq dernières années”, a déclaré Eric Murphy, scientifique du projet de la NRAO. pour ngVLA. « Tout le travail acharné de la communauté a clairement porté ses fruits et nous sommes maintenant impatients de poursuivre cette collaboration alors que nous finalisons la conception et progressons vers la réalisation de la première lumière avec le ngVLA », a ajouté Murphy.

Le ngVLA est conçu pour avoir une sensibilité pour détecter les objets faibles et un pouvoir de résolution – capacité de voir les détails fins – plus de 10 fois supérieur au VLA actuel. Il peut répondre à des questions fondamentales dans tous les grands domaines de l’astrophysique. Les capacités du ngVLA viendront compléter celles de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) et d’autres instruments prévus tels que le Square Kilometer Array à basse fréquence. Il complétera également les capacités des télescopes optiques US-ELT et de l’orbite Télescope spatial James Webb, qui fonctionnera dans les longueurs d’onde infrarouges et dont le lancement est prévu le mois prochain.

Le ngVLA est une ressource pour tous les astronomes, quelle que soit leur institution ou leur formation. Il sera accessible à tous les segments de la communauté des chercheurs. Tout le monde pourra soumettre une proposition d’observation pour tirer parti des capacités avancées du ngVLA pour la science exploratoire.

Le rapport Astro 2020 a déclaré: “L’installation ngVLA serait absolument unique au monde en termes de sensibilité et de couverture de fréquence”, et conclut qu'”il est d’une importance essentielle pour l’astronomie que le VLA et le Very Long Baseline Array soient remplacés par un observatoire qui peut à peu près un ordre de grandeur d’amélioration de la sensibilité par rapport à ces installations, avec la possibilité d’imager des sources radio sur des échelles de minutes d’arc à des fractions de milliseconde d’arc.

« Nous félicitons les équipes US-ELT et CMB-S4 pour leurs propositions solides, et nous sommes impatients de travailler avec eux, la communauté des chercheurs et la National Science Foundation pour fournir aux astronomes la suite d’outils de recherche avancés et multi-longueurs d’onde nécessaires pour relever les défis. de l’astrophysique du 21e siècle, comme indiqué dans le rapport Astro2020 », a déclaré Beasley. “Nous apprécions l’énorme quantité de travail qui a été consacrée à la production du rapport Astro2020, y compris de nombreux membres de la communauté scientifique et en particulier les efforts inlassables des présidents et des comités directeurs”, a-t-il ajouté.

Le ngVLA disposera d’un noyau dense d’antennes et d’un centre de traitement du signal sur le site actuel du VLA sur les plaines de San Agustin au Nouveau-Mexique. Le système comprendra d’autres antennes situées dans tout le Nouveau-Mexique et dans l’ouest du Texas, l’est de l’Arizona et le nord du Mexique. Des antennes plus éloignées seront situées dans des grappes à Hawaï, à Washington, en Californie, en Iowa, en Virginie-Occidentale, au New Hampshire, à Porto Rico (à l’observatoire d’Arecibo), dans les îles Vierges américaines et au Canada. Les opérations seront menées sur le site VLA et à proximité de Socorro, au Nouveau-Mexique, avec des opérations scientifiques supplémentaires dans une zone métropolitaine à déterminer.

Le NRAO a reçu un financement de 23 millions de dollars de la National Science Foundation pour les travaux de conception et de développement des antennes du ngVLA, et en mai, les responsables du NRAO ont signé un accord avec la société allemande mtex antenna technology GmbH pour développer une conception prête pour la production et produire un prototype d’antenne ngVLA.

Adam Cohen, président d’Associated Universities, Inc. (AUI), qui gère le NRAO, a déclaré : certains des meilleurs télescopes au monde pour l’avancement de l’astronomie. Nous apprécions grandement le soutien de la National Science Foundation aux étapes initiales du ngVLA et sommes impatients de travailler avec eux pour faire de cette installation exceptionnelle une réalité.

Plus tôt cette année, le Plan canadien à long terme pour l’astronomie 2020-2030, un rapport sur les priorités et les recommandations pour l’astronomie canadienne au cours de la prochaine décennie, recommandait que le Canada appuie le ngVLA. Ce panel a recommandé que le Canada fournisse 130 millions de dollars pour la construction de la ngVLA et 6 millions de dollars par an pour l’exploitation de l’installation. Un plan de contribution japonaise au ngVLA est l’une des principales propositions à l’étude par la communauté scientifique de ce pays pour faire partie du Master Plan 2023 du Conseil scientifique du Japon.

La conception du ngVLA est le résultat d’une vaste collaboration avec des chercheurs du paysage de l’astrophysique. Grâce à une série d’ateliers et de réunions scientifiques à partir de 2015, NRAO a travaillé avec de nombreux scientifiques et ingénieurs pour développer une conception qui soutiendra un large éventail d’enquêtes scientifiques au cours de la durée de vie de l’installation. Des participants du monde entier ont apporté leurs suggestions et leur expertise qui ont aidé à guider la conception.

L’Observatoire national de radioastronomie est une installation de la National Science Foundation, exploitée en vertu d’un accord de coopération par Associated Universities, Inc.

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