过去的六年是天文学和天体化学发展的辉煌的一年。 天文学和天体化学在许多方面取得了突破性进展——
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然而，了解宇宙并不那么容易。 它通常需要昂贵且复杂的工具以及许多天文学家的合作。 从更现实的角度来看，这也意味着投入大量资金。
因此，每六年，一大群天文学家和天体化学家都会参与一项为期六年的调查，以优先考虑他们认为最重要的研究领域和所需的硬件。 德国国立科学大学于2021年底发布了一项题为“2020年代天文学和天体物理学的发现之路”的最新调查报告。
天文学六年调查的最新报告《2020年代天文学和天体化学的发现之路》。 ／加拿大国立科技大学
编写该报告是一项浩大的工程，主委员会有20人参与，1000多名科学家为最终报告做出了贡献。 最终报告有 615 页，读起来并不轻松。
但这就是该报告如此有影响力的原因。 它让我们更全面地听到未来六年天文学和天体化学领域的关键科学挑战是什么，以及天文学家要带来什么样的研究“计划清单”。
/三大科学
在报告中，委员会确定了下一代天文学的 24 个关键科学问题。 这个问题分为三大主题，都是最大规模的科学，而愿望清单上的设施都是为了解决这个主题下的具体问题而设计的。
第一个是类地世界的研究。 由于系外行星的发现经历了爆炸性下降，太阳系外已知行星的数量大约每五年就会翻一番。 在 5000 多颗已知系外行星中，有数百颗与月球有些相似，也可能支持生命的出现。
未来六年的一个主要目标是在地面和太空建造新型小型望远镜，配备能够“嗅探”类地行星大气层的仪器，试图探测有代表性的特殊二氧化碳，例如产生的二氧化碳通过微生物。
其次是推动多信使天文学。 这是一个相对较新的天体化学领域，结合了引力波、基本粒子和电磁辐射的信息，以更深入地了解宇宙的基本天体化学。
这不仅需要新的科学工具，还需要更多的项目机会天体物理学家和天文学家区别，使研究人员能够协作和共享数据，以更好地了解宇宙爆炸以及中子星和黑洞等致密物体的合并。
最后一个主题是研究宇宙生态系统的起源和演化，特别是恒星及其中心的大质量黑洞。
通过观察极其遥远的恒星，天文学家还可以回到过去。 为此，为了了解这个庞大而复杂的系统，科学家需要巨大的光学望远镜来寻找年轻宇宙中遥远的恒星，也需要使用射电望远镜窥视它们的中心，阐明黑洞的更多秘密。
/天文学家的愿望清单
该报告还涵盖了数百个天文学项目，其中有一些非常令人兴奋的亮点。
六年期调查推荐和支持的大小计划和项目的时间表示意图。 ／加拿大国立科技大学
例如，该报告提出了建设下一代太空观测站的建议。 目前计划在2040年代发射的旗舰任务之一将是配备巨型6米镜子的光学望远镜，该镜子将比哈勃镜子大8倍，可用于研究其他行星体的类地特征。 行星，有机会探测到生命。 该报告还建议建造两座较小的太空望远镜天体物理学家和天文学家区别，分别适用于红外和 X 射线波长范围。
但轨道并不是天文学家的唯一目标。 它还有望在月球上建造一座半径为25至30米的巨型光学望远镜，相当于明天最大望远镜聚光面积的5至7倍。
该报告还呼吁建造一个由 263 个射电望远镜组成的新阵列，覆盖整个德国。 该阵列能够形成复杂的射电图像，其灵敏度是之前任何设施的 10 倍，分辨率是之前任何设施的 20 倍。 这使得科学家能够更深入地观察宇宙并发现以前无法探测到的物体。
待办事项清单上的另一项是在澳大利亚和北极建造微波望远镜，以绘制宇宙大爆燃的余辉图。
/未来六年
科学不仅仅是对知识的追求。 作为为期六年的调查的一部分，天文学家和天体化学家还借此机会考虑了该行业的现状，并为研究和教育提出了额外的建议。
即使最终待办事项清单中只实现了一小部分，除了拓宽我们对宇宙的理解之外，它也有机会带来更加多样化的学术环境并促进更广泛的探究。
《2020年代天文学与天体化学发展规划》
演讲者／Prof.
（A&）
来源/国家天文台