Gambar tiga dari empat exoplanet yang diketahui mengorbit HR 8799 dari 2010 merupakan pertama kalinya teleskop sekecil itu - lebih kecil dari orang dewasa - dapat secara langsung melihat planet ekstrasurya.Jika Anda pergi ke masa lalu hanya 30 tahun, maka Anda tidak akan memiliki dunia seperti sekarang ini. Kami hanya tahu planet-planet di tata surya kita; kami tidak memiliki konsep energi gelap; tidak ada teleskop ruang angkasa; gelombang gravitasi hanyalah teori yang tidak diverifikasi. Kami tidak membuka semua quark dan lepton, tidak ada yang tahu jika partikel Higgs ada. Kami bahkan tidak tahu seberapa cepat alam semesta mengembang. Pada awal 2018, satu generasi kemudian, kami membuat revolusi di semua bidang ini, dan membuat penemuan yang tidak diharapkan oleh siapa pun. Apa yang akan terjadi selanjutnya? Inilah yang ingin diketahui oleh pembaca kami:
Saya ingin tahu apa yang akan dilakukan ilmuwan selanjutnya. Pendatang baru apa yang diharapkan, apa yang ditulis oleh para ahli teori di papan tulis, atau hanya gagasan apa yang mereka diskusikan?
Setelah pertemuan besar tahunan
American Astronomical Society, akan sangat nyaman untuk membahas masa depan sains.
Gugus besar galaksi Abell 2744 , juga dikenal sebagai gugus Pandora. Efek pelensaan gravitasinya, yang dilihatnya dari galaksi yang terletak di belakang, bertepatan dengan Einstein GR; ia membentang dan meningkatkan cahaya Alam Semesta yang jauh, dan memungkinkan kita untuk melihat objek yang paling jauh.Seluruh dunia telah bekerja untuk membawa kita ke tingkat pengetahuan saat ini. Teleskop, observatorium, akselerator partikel, detektor neutrino, percobaan dengan gelombang gravitasi dilakukan di seluruh dunia, di semua tujuh benua, dan bahkan di ruang angkasa. Dari IceCube di kutub selatan ke Hubble, teleskop Herschel dan Kepler di luar angkasa, dari LIGO / Virgo mencari gelombang gravitasi, hingga LHC di CERN - semua penemuan telah dilakukan oleh ribuan ilmuwan, insinyur, mahasiswa, dan warga negara, tanpa lelah bekerja mencari rahasia-rahasia Semesta. Dengan semua pengetahuan ini, penting untuk mengingat seberapa jauh kita telah mencapai: kita memahami Semesta lebih baik daripada siapa pun dari generasi sebelumnya, dari Newton hingga Einstein dan Feynman, yang hanya dapat Anda impikan. Sekarang mari kita lihat apa yang ada di depan.
Memperbarui magnet pada LHC memungkinkannya melipatgandakan energi dibandingkan dengan peluncuran pertama pada 2010-2013. Pembaruan di masa depan akan meningkatkan energi dan kecerahan (tabrakan per detik) dan menyediakan lebih banyak data.Fisika partikel . Selama beberapa tahun terakhir, kami menemukan boson Higgs, keberadaan massa neutrino, dan pelanggaran pembalikan waktu. LHC di CERN beroperasi pada kapasitas penuh, dan telah mengumpulkan lebih banyak data pada tingkat energi tinggi daripada semua percobaan sebelumnya yang digabungkan. Sementara itu, IceCube dan
Pierre Auger Observatory mengukur neutrino, termasuk energi tinggi dan ruang, pada level baru. Di masa depan, observatorium neutrino baru, seperti IceCube Gen2 (di mana jumlah tabrakan akan meningkat 10 kali) dan ANTARES (detektor dengan sepuluh juta ton air laut) akan memberi kami peningkatan sepuluh kali lipat dalam tingkat kedatangan data, dan sebagai hasilnya kita bahkan dapat melihat neutrino dari supernova baru atau dari fusi bintang neutron.
IceCube Observatory, observatorium neutrino pertama dari jenisnya, dirancang untuk mengamati partikel berenergi tinggi yang sulit dipahami ini dari bawah ketebalan es AntartikaPentingnya meningkatkan peralatan dari eksperimen yang sedang berlangsung tidak boleh diremehkan. Sebagai contoh, LHC mengumpulkan hanya 2% dari data dari volume yang diperkirakan yang harus dikumpulkannya sepanjang waktu keberadaan yang direncanakan. Potensi pembangunan percobaan baru, misalnya,
penumbuk linear internasional ,
penumbuk proton cincin generasi berikutnya, atau bahkan (jika teknologi muncul) penumbuk muon relativistik dapat membawa kita ke perbatasan baru dalam fisika partikel fundamental. Kita hidup di masa yang menyenangkan.
Detektor gelombang gravitasi Virgo terletak di Cascina, dekat Pisa (Italia). Virgo adalah interferometer laser Michelson raksasa sepanjang 3 km dengan pundak yang melengkapi detektor empat kilometer LIGO ganda.Gelombang gravitasi . Setelah puluhan tahun bekerja pada banyak komponen, era astronomi gravitasi tidak hanya datang, tetapi akan tetap bersama kita untuk waktu yang lama. Observatorium Advanced LIGO dan Virgo telah menemukan lima fusi lubang hitam dan satu fusi bintang neutron, dan setelah serangkaian pembaruan, mereka akan menjadi lebih sensitif. Ini berarti bahwa setelah peluncuran berikutnya mereka akan dapat mendeteksi sinyal yang lebih lemah dan merger yang lebih jauh. Di tahun-tahun mendatang, detektor Jepang KAGRA dan LIGO India akan mulai beroperasi, dan akan membuka kemungkinan baru untuk pengukuran gelombang gravitasi yang lebih akurat. Kita dapat mengharapkan gelombang gravitasi dari supernova,
gangguan pulsar , penggabungan bintang biner, dan bahkan penggabungan bintang neutron dengan lubang hitam.
Tiga pesawat ruang angkasa LISA dalam pandangan sang seniman - gangguan ruang yang disebabkan oleh sumber-sumber gelombang gravitasi dengan periode revolusi yang panjang, harus memberi kita gambaran yang menarik tentang alam semesta. Proyek LISA disusun oleh NASA bertahun-tahun yang lalu, dan sekarang akan dibangun oleh Badan Antariksa Eropa, dengan dukungan parsial dari NASA.Tapi bukan hanya LIGO yang sibuk dengan gelombang gravitasi! Antena antariksa menggunakan prinsip interferometer laser,
LISA , akan diluncurkan pada tahun 2030-an, dan akan memungkinkan kita mendeteksi gelombang gravitasi lubang hitam supermasif dan objek dengan frekuensi yang jauh lebih rendah. Tidak seperti LIGO, sinyal yang diterima oleh LISA akan memungkinkan kita untuk memprediksi kapan dan di mana merger akan terjadi, yang akan memberi kita kesempatan untuk mempersiapkan teleskop optik untuk acara ini. Pengukuran polarisasi CMB akan mencoba menyelidiki gelombang gravitasi yang tersisa dari inflasi, dan sinyal lainnya dalam bentuk gelombang gravitasi, yang kemunculannya membutuhkan waktu milyaran tahun. Dan menggunakan periode pulsar, dengan bantuan kisi-kisi seperti ACTA dan
NanoGRAV , kita dapat mendeteksi objek yang pergerakannya di orbit membutuhkan waktu bertahun-tahun atau bahkan puluhan tahun. Ini adalah waktu yang luar biasa untuk kelas sains baru ini.
Gambar Hubble Ultra Deep Field berisi lebih dari 10.000 galaksi, beberapa di antaranya bersatu. Ini adalah salah satu pandangan terdalam di Alam Semesta, menunjukkan sejauh mana dari struktur yang terletak di sebelah kita dengan yang cahayanya berkelana selama lebih dari 13 miliar tahun, hingga mencapai kita. Dan ini baru permulaan.Astronomi dan astrofisika . Di mana harus mulai membuat daftar astronomi terbaru? Seolah misi kami saat ini tidak cukup luar biasa, di mana eksperimen di lapangan, di balon dan pesawat terus diperbarui dan mendapatkan alat baru yang ditingkatkan - kami juga memiliki misi baru yang pergi ke luar angkasa dan mulai bekerja, dan misi ini berjanji untuk merevolusi dalam pengetahuan kita. Misi yang diluncurkan kembali, misalnya, Swift, NuSTAR, NICER, dan CREAM akan memberi kita kesempatan untuk melihat segala sesuatu mulai dari sinar kosmik energi hingga interior bintang neutron. Instrumen HIRMES, yang akan lepas landas tahun depan di atas SOFIA, akan menunjukkan kepada kita secara tepat bagaimana disk protostellar berubah menjadi bintang nyata. TESS, bersiap untuk diluncurkan pada akhir tahun ini, akan menemukan planet terestrial yang berpotensi dihuni dalam orbit bintang-bintang paling terang dan terdekat.
Bintang baru GK Perseus , yang ditampilkan di sini dalam x-ray (biru), radio (pink) dan optik (kuning) dalam fotografi komposit adalah contoh yang bagus dari apa yang dapat dilihat dengan teleskop terbaik dari generasi saat ini. Dan persepsi dari semua panjang gelombang ini, dari sinar-X ke radio, akan meningkat pesat di tahun-tahun dan dekade mendatang.Berikutnya dalam daftar pendatang baru adalah
IXPE , yang akan diluncurkan pada tahun 2020, dan akan memungkinkan kita untuk mengukur x-ray dan polarisasi mereka, yang akan memberi kita informasi baru tentang ruang x-ray dan benda paling padat, benda paling masif (seperti lubang hitam supermasif) dari Semesta. GUSTO, yang akan diluncurkan dengan balon jangka panjang di atas Antartika, akan memungkinkan kita menjelajahi Bimasakti dan medium antarbintang, dan memberi tahu kami tentang semua fase kehidupan bintang-bintang, dari kelahiran hingga kematian. XARM dan ATHENA akan merevolusi astronomi sinar-X, memberi tahu kami tentang pembentukan struktur, aliran keluar dari pusat galaksi, dan bahkan mungkin menjelaskan materi gelap. Sementara itu,
EUCLID akan mengukur sudut terjauh alam semesta dalam bidang pandang yang luas, dan memungkinkan kita untuk melihat ribuan supernova yang jauh, dan juga memberi kita batasan terbaik pada parameter energi gelap.
Pandangan artis tentang teleskop James Webb, Agustus 2013. Teleskop akan diluncurkan pada 2019 [menurut data terbaru, pada musim semi 2020 / kira-kira. terjemahan.], dan itu akan menjadi observatorium inframerah terbesar kita dari semua - itu akan menunjukkan kepada kita hal-hal yang tidak akan pernah kita temukan.Belum lagi misi utama NASA, seperti
James Webb Space Telescope , WFIRST atau empat kandidat untuk misi utama NASA untuk tahun 2030-an. Tugas berkisar dari mencari atmosfer di dunia yang berpotensi dihuni hingga mengukur komposisi atmosfer ini (termasuk mencari bio-atribut); dari menjelajahi blok-blok pembangun kehidupan di awan molekul hingga menemukan galaksi terjauh; dari pencarian bintang-bintang awal yang terdiri dari gas yang muncul selama Big Bang hingga studi tentang pembentukan dan pertumbuhan bintang-bintang. Misi-misi ini akan menjawab pertanyaan filosofis terbesar mengenai asal usul alam semesta dan perkembangannya.
Seperti apa teleskop raksasa Magellan yang dibangun sepenuhnya. Dia akan dapat mempertimbangkan dunia seperti bumi yang terletak 30 tahun cahaya dari kita, dan yang seperti Jupiter - pada jarak ratusan tahun cahaya.Pada saat yang sama, teleskop dan array berbasis darat yang revolusioner sedang dibangun. Teleskop Survei Sinoptik Besar menggabungkan ambisi proyek SDSS dan Pan-STARRS dan memperluasnya dengan teleskop 20 kali lebih kuat. Array antena kilometer persegi, Array Kilometer Persegi, akan memungkinkan astronomi radio untuk mencapai ketinggian yang belum pernah terjadi sebelumnya, membuka ribuan lubang hitam baru dan mungkin menemukan sesuatu yang masih belum kita ketahui. Sementara itu, kami sedang membangun teleskop setinggi 30 meter, seperti GMT dan ELT, yang dapat mengumpulkan 100 kali lebih banyak cahaya daripada Hubble, akan memiliki instrumen yang lebih canggih dan sistem optik adaptif daripada apa pun yang ada saat ini. Kita bisa mengungkap rahasia alam semesta.
Sebagai persentase dari anggaran federal [AS], investasi di NASA berada pada level terendah 58 tahun.Dan ini hanya deskripsi dangkal dari apa yang terjadi. Setiap bidang ilmiah memiliki serangkaian eksperimen dan saran luar biasa, dan bahkan daftar di sini masih jauh dari lengkap - bahkan tidak termasuk misi ke planet. Dan semua ini terjadi ketika anggaran NASA berkurang, yang bahkan tidak menangkap inflasi. Namun terlepas dari ini, ribuan orang yang mengerjakan proyek ini - yang merencanakan, mengembangkan, membangun dan mengelolanya, dan juga menganalisis hasilnya - tetap optimis. Saat Anda suka menemukan kebenaran paling mendasar dari alam semesta, termasuk jawaban atas pertanyaan seperti:
- Terdiri dari apakah alam semesta ini?
- Bagaimana dia bisa begitu?
- Apakah ada kehidupan di tempat lain?
- Apa nasib terakhir dari segalanya?
Anda akan menemukan cara untuk mencapai hasil maksimal dengan sumber daya terbatas.
Semakin jauh Anda melihat ke ruang angkasa, semakin jauh Anda melihat ke masa lalu. Semakin awal kita masuk, jagat raya yang lebih panas, lebih padat, dan kurang berkembang menjadi. Bagian yang bisa kita lihat terbatas dan tentu saja. Tapi apa yang ada di baliknya?Seperti Thomas Zurbuken [
Wakil Direktur Misi
/ Perkiraan NASA ]
. perev. ] mengenai misi andalan saat ini dan masa depan:
Kami mempelajari alam semesta dengan tepat untuk apa yang kami pelajari dari misi utama ini. Ini adalah ilmu tentang skala peradaban. Jika kita tidak melakukan ini, kita tidak akan menjadi NASA.
Tetapi tidak hanya pekerjaan NASA, tetapi upaya semua organisasi negara dan internasional memungkinkan kami untuk menjawab pertanyaan yang bahkan belum kami tanyakan satu generasi yang lalu. Menemukan rahasia alam semesta, kita menemukan pertanyaan yang lebih dalam dan lebih mendasar tentang asal usul, komposisi, dan nasib kita. Masa depan sains tidak hanya cerah, tetapi juga terbuka di depan kita. Masih belum ada waktu yang lebih baik untuk berbagi mukjizat keberadaan sederhana di masa kini - dengan semua pengetahuan yang telah kita peroleh, dan yang masih kita persiapkan untuk ditemukan.