Astro2020: un momento de reflexión

Si has estado leyendo el arxiv.org estos últimos días, habrás notado un volumen de trabajos mayor a lo habitual. Muchos de ellos llevan “Astro2020” en su título. ¿Qué ha impulsado a la comunidad a ser tan productiva en las últimas semanas?

El “Astro2020” es un proceso de reflexión y evaluación de la comunidad astronómica y astrofísica de los Estados Unidos que se lleva a cabo cada 10 años. Propulsado por las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina, NASA, la Fundación Nacional Científica (NSF, por sus siglas en inglés) y el Departamento de Energía, se trata de un mecanismo por el cual los científicos hacen una evaluación de sus propios temas de investigación y objetivos, y de las instalaciones necesarias para llevarlos a término.

El proceso se extiende por un período de dos años y conlleva una serie de pasos específicos. La comunidad astrofísica tiene la oportunidad de producir un conjunto de “manuscritos blancos”, trabajos que resumen un tema dado de investigación y motivan su exploración en la próxima década (2022-2032). Un comité de expertos, apoyado por paneles de estudio suplementarios, recibe estos manuscritos y estudia sus méritos, su factibilidad, su contexto internacional y privado y el impacto que pueden generar en la comunidad a gran escala. Esta evaluación es resumida en un informe final que luego es utilizado por distintas agencias científicas, o incluso el Congreso de los Estados Unidos, para establecer prioridades y tomar decisiones al respecto de la actividad científica en la siguiente década.

Un poco de historia

La primera encuesta decenal similar al Astro2020 fue llevada a cabo en 1964. En aquella época, el comité identificó el origen de los elementos pesados como un tema importante en desarrollo y calificó de revolucionario el descubrimiento de quásares, galaxias que emiten grandes cantidades de energía en la banda radio de frecuencias y que revelaron la existencia de campos magnéticos interestelares y posiblemente intergalácticos. Éstas y otras motivaciones llevaron al comité del Astro1964 a sugerir la construcción de varios telescopios terrestres ópticos y de radio, cuyo trabajo complementario ayudaría a develar algunos de los misterios de aquella década.

Dos décadas más tarde, el Astro1980 fusionó investigación desde la Tierra y desde el espacio en un solo reporte. Los temas científicos prioritarios en el momento eran la estructura de gran escala del Universo (con miras a estudiar el origen, composición y evolución del universo), la evolución de las galaxias, el estudio de los eventos violentos en el Universo (rayos cósmicos, supernovas, púlsares), la formación de estrellas y planetas, y la posibilidad de estudiar las fuerzas de la naturaleza a través de la astrofísica.

¿Cuáles eran las prioridades hace 20 años? El panel de la encuesta decenal identificó cinco preguntas claves para el nuevo milenio. Éstas fueron: ¿cómo se originó y cuál será el destino final del Universo? ¿Cómo se originaron y maduraron las galaxias? ¿Cómo nacen y mueren las estrellas? ¿Cómo nacen y evolucionan los planetas? ¿Hay vida en algún otro punto del Universo? Para encontrar las respuestas a estas preguntas, el Astro2000 sugirió el desarrollo de varios proyectos que se enfocaran en determinar las propiedades de gran escala del Universo (los tipos de materia y energía y su historia de expansión), sus orígenes, la formación de agujeros negros de todo tamaño, la formación de planetas y los efectos del ambiente espacial en la Tierra.

Para llevar a cabo tal programa de estudio, se necesitaría una familia de nuevos instrumentos: un telescopio espacial de nueva generación (hoy en día el James Webb se encuentra pronto a lanzamiento), un telescopio gigante de 30 metros (varias opciones han sido propuestas), el Large Synoptic Survey Telescope (en construcción, planea realizar un “video” de una gran área del cielo, pudiendo elucidar varias de las preguntas de esta encuesta decenal), un satélite de rayos X para explorar la emisión a altas energías (Constellation-X fue eventualmente cancelado), una expansión de las capacidades en radioastronomía (el Very Large Array fue extendido para observar en más detalles los núcleos de las galaxias activas), un telescopio de búsqueda de planetas terrestres (canceladopor razones presupuestarias) y un observatorio espacial del infrarrojo lejano (SAFIR fue propuesto como sucesor del telescopio Spitzer para responder preguntas claves en la formación de estrellas, galaxias y planetas).

¿Qué nos depara la próxima década?

Una búsqueda rápida en el arXiv de todos los trabajos relacionados con el Astro2020 arroja, a la fecha, alrededor de 200 manuscritos. Sin embargo, la realidad es mucho más impactante: la lista pública de trabajos “blancos” enviados a las Academias Nacionales fue este año de ¡635 trabajos! La figura de más abajo muestra una “nube de palabras” creada a partir de los títulos de los artículos. De estos trabajos saldrá un conjunto de preguntas claves que la comunidad intentará responder en los años 2020.

Aunque la mayoría de los trabajos tocan temas de investigación en astronomía y astrofísica, el Astro2020 también se utiliza como oportunidad para establecer el estado de la profesión. Es decir, parte de la tarea del comité es determinar si existen problemas demográficos o de las condiciones profesionales en el campo. En la medida de lo posible, se espera que el comité dé recomendaciones a las agencias y a la comunidad sobre cómo atacar dichos problemas en el futuro cercano. Por ahora, los trabajos enviados al comité son los que se enfocan en los temas científicos. El llamado para trabajos que se enfocan en el estado de la profesión o que proponen actividades o proyectos específicos (por ejemplo, nuevos telescopios o nuevas misiones de la NASA) se encuentra abierto hasta el 1 de julio. Así pues, estate atento, ya que puedes esperar más noticias al respecto a comienzos del verano boreal.

Crédito imagen de portada: Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina.