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El reciente informe de la Encuesta Decenal de Astronomía y Astrofísica (Astro2020), de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, otorgó al Very Large Array de nueva generación (ngVLA) una alta prioridad entre los observatorios terrestres que serán construidos durante la próxima década. Este informe, en el que ngVLA compartió el segundo puesto entre los proyectos que operarán desde la Tierra, fue la culminación de un largo proceso destinado a desarrollar una estrategia de investigación y una visión integrales para una década de ciencia transformadora en las fronteras de la astronomía y la astrofísica.

El ngVLA es un sistema de 263 antenas parabólicas, distribuidas por toda Norteamérica y concentradas en el suroeste de los Estados Unidos, que proporcionará impresionantes nuevas capacidades científicas a los astrónomos del mundo. Según el informe Astro2020, la lista de instalaciones que operarán desde la Tierra es encabezada por el Programa de Telescopios Extremadamente Grandes de EE. UU. (US-ELTP), un plan que contempla dos grandes telescopios ópticos: el Thirty Meter Telescope y el Giant Magellan Telescope, ambos en diferentes etapas de construcción. Después del US-ELTP, recibieron la misma prioridad para su desarrollo y construcción el ngVLA y el experimento Cosmic Microwave Background Stage-4 (CMB-S4).

“Estar clasificado como una nueva iniciativa importante indica que nuestros colegas de todas las especialidades en astronomía y astrofísica han reconocido que necesitan el ngVLA para alcanzar las principales metas de investigación para las próximas décadas. Diseñamos el ngVLA basándonos en un amplio asesoramiento de la comunidad científica y sabemos que tendrá una gran demanda por parte de investigadores de todo el mundo”, dijo Tony Beasley, director del Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO).

Con la publicación del informe Astro2020, el ngVLA requiere ahora la aprobación del Consejo de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) y la financiación por parte del Congreso. La construcción podría comenzar en 2026, las observaciones de ciencia temprana a partir de 2029 y las operaciones científicas completas en 2035.

“La alta prioridad científica otorgada al ngVLA refleja la amplitud y profundidad de la ciencia que hace posible, desde la formación de exoplanetas, hasta probar la relatividad usando púlsares y agujeros negros, así como el estudio de algunas de las primeras galaxias en el Universo. Esta alta clasificación es un fuerte respaldo y abre la puerta a que Estados Unidos continúe su liderazgo en radioastronomía y, por lo tanto, en astrofísica en su conjunto durante las próximas décadas”, dijo Alberto Bolatto, co-director del Consejo Asesor Científico de ngVLA y Profesor de Astronomía en la Universidad de Maryland, College Park.

“Esta recomendación de Astro2020 es el resultado directo de la estrecha colaboración entre NRAO y la gran comunidad astronómica, durante los últimos 5 años o más, para el desarrollo de un caso científico amplio y transformador, así como para el diseño técnico de ngVLA”, dijo Eric Murphy, encargado científico del proyecto ngVLA por parte de NRAO. “Todo el arduo trabajo de la comunidad claramente ha valido la pena y ahora esperamos continuar con esta colaboración mientras finalizamos el diseño y avanzamos hacia el logro de la primera luz con el ngVLA”, agregó Murphy.

El ngVLA está diseñado para tener una sensibilidad que permita detectar objetos débiles y un poder de resolución -la capacidad para ver detalles finos- más de 10 veces superior al del actual VLA. Además, puede abordar temas fundamentales en todas las áreas principales de la astrofísica. Las capacidades del ngVLA complementarán las del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y las de otros proyectos planificados como el Square Kilometer Array de baja frecuencia. También complementará las capacidades de los telescopios ópticos US-ELTP y el Telescopio Espacial James Webb, que operará en longitudes de onda infrarrojas y será lanzado al espacio el próximo mes.

El ngVLA es un recurso para todos los astrónomos, sin importar su institución o experiencia previa. Tendrán acceso todos los segmentos de la comunidad investigadora. Cualquiera podrá enviar una propuesta de observación para aprovechar las capacidades excepcionales de ngVLA y hacer ciencia de vanguardia.

El informe Astro2020 señala: “El ngVLA será absolutamente único en el mundo en cuanto a sensibilidad y cobertura de frecuencias”, y concluye que “es de vital importancia para la astronomía que el VLA y el Very Long Baseline Array sean reemplazados por un observatorio que pueda lograr una mejora en orden de magnitud equivalente a la sensibilidad que ofrecen estas instalaciones, con la capacidad de obtener imágenes de fuentes de radio en escalas desde minutos de arco hasta fracciones de milisegundo de arco”.

“Felicitamos a los equipos US-ELTP y CMB-S4 por sus sólidas propuestas, y esperamos trabajar junto a ellos, a la comunidad investigadora y a la Fundación Nacional de Ciencia, para brindar a los astrónomos el conjunto de herramientas de investigación avanzadas, y en múltiples longitudes de onda, que necesitan para enfrentar los desafíos de la astrofísica del siglo 21, como lo establece el informe Astro2020”, dijo Beasley. “Apreciamos el enorme trabajo invertido en la producción del informe Astro2020 por parte de muchos miembros de la comunidad científica y, en particular, el incansable esfuerzo de los directores y miembros de cada comité”, agregó.

El ngVLA tendrá un núcleo denso de antenas y un centro de procesamiento de señales en el sitio actual del VLA, en las Llanuras de San Agustín en Nuevo México. El sistema incluirá otras antenas ubicadas a lo largo de Nuevo México y en el oeste de Texas, el este de Arizona y el norte de México. Conjuntos adicionales de antenas se extenderán hasta Hawai, Washington, California, Iowa, Virginia Occidental, New Hampshire, Puerto Rico (en el Observatorio de Arecibo), las Islas Vírgenes de EE. UU. y Canadá. Las operaciones se llevarán a cabo en el sitio de VLA y cerca de Socorro, Nuevo México, con operaciones científicas adicionales en un área metropolitana por determinar.

NRAO ha recibido 23 millones de dólares en aportes de la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. para el trabajo de diseño y desarrollo de las antenas del ngVLA. En mayo, representantes de NRAO firmaron un acuerdo con la empresa alemana mtex antenna technology GmbH para desarrollar un diseño final y producir un prototipo de antena del ngVLA.

Adam Cohen, presidente de Associated Universities, Inc. (AUI), que opera NRAO, dijo: “Estamos entusiasmados con el fuerte respaldo al ngVLA por parte de la comunidad de investigadores y esperamos continuar con el historial de casi siete décadas de AUI desarrollando y proporcionando algunos de los mejores telescopios del mundo para el avance de la astronomía. Agradecemos enormemente el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencia para las etapas iniciales del ngVLA y estamos ansiosos por trabajar con ellos para hacer realidad esta excelente instalación”.

A principios de este año, el Plan Canadiense de Astronomía a Largo Plazo 2020-2030, un informe sobre prioridades y recomendaciones para la astronomía canadiense durante la próxima década, recomendó que Canadá apoye el ngVLA. Ese panel recomendó que Canadá contribuya con 130 millones de dólares para la construcción de ngVLA y 6 millones de dólares por año para operar la instalación. Un plan para la contribución japonesa al ngVLA es una de las principales propuestas que está considerando la comunidad científica de esa nación para que forme parte del Plan Maestro 2023 del Consejo Científico de Japón.

El diseño de ngVLA es el resultado de una amplia colaboración con investigadores de todas las áreas de la astrofísica. A través de una serie de talleres y reuniones científicas que comenzaron en 2015, NRAO trabajó con numerosos científicos e ingenieros para desarrollar un diseño que haga posible una amplia gama de investigaciones científicas durante la vida útil de esta instalación. Participantes de todo el mundo contribuyeron con sugerencias y experiencias que ayudaron a guiar el diseño.

El Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO) es una instalación de la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos, operada bajo un acuerdo cooperativo con Associated Universities, Inc. (AUI).