MIT加入巨型麦哲伦望远镜项目:美国天文学领导地位的重新定义

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麻省理工学院近日正式宣布加入国际巨型麦哲伦望远镜(Giant Magellan Telescope, GMT)联盟,这一重大合作标志着美国在天文学和工程领域领导地位的进一步加强。通过菲利普(特里)·拉贡'72和苏珊·拉贡的 transformative 捐赠,MIT将参与这项价值26亿美元的天文观测设施建设,该项目位于智利,将成为世界上功能最强大的光学望远镜之一。

巨型麦哲伦望远镜:天文观测的里程碑

巨型麦哲伦望远镜拥有25.4米的孔径,其集光面积将是现有天文台的五倍,观测能力提升高达200倍。这一项目已经完成了40%的建设工作,其关键组件正在美国36个州进行设计和制造。作为有史以来地面天文学领域最大的私人投资,国际联盟已投入10亿美元用于建设这一革命性观测设施。

巨型麦哲伦望远镜渲染图

MIT校长萨莉·科恩布鲁斯(Sally Kornbluth)表示:"作为慈善家,特里和苏珊有着寻找重要杠杆的敏锐直觉:那些真正改变科学格局的干预措施。我们在他们创立拉贡研究所(Ragon Institute)时就看到了这一点,该研究所致力于探索利用免疫系统预防和治愈人类疾病的大胆方法。通过今天的标志性捐赠,拉贡夫妇同样为更好地理解宇宙这一崇高使命提供了支持,我们对此深表感激。"

MIT的科学贡献与研究优势

作为国际联盟的第16个成员和第10个美国合作伙伴,MIT将为项目带来强大的科研能力和卓越的天文学传统。MIT的物理系、地球、大气和行星科学系,以及MIT Kavli天体物理学与空间研究所,在系外行星、宇宙学和极端引力环境(如黑洞和密近双星)研究领域享有国际声誉。

MIT的参与将强化巨型麦哲伦望远镜在高分辨率光谱学、自适应光学和地外生命搜索方面的独特能力。这一合作也延续了MIT与智利拉斯坎帕纳斯天文台现有双麦哲伦望远镜的长期科学关系,该天文台是地球上最具科学价值的观测点之一,也是巨型麦哲伦望远镜的所在地。

MIT Kavli研究所所长、弗朗西斯·L·弗里德曼物理学教授罗伯特·A·西姆科(Robert A. Simcoe)指出:"自伽利略的第一架望远镜以来,世界上最大的望远镜口径每40到50年翻一番。每一代领先仪器都解决了当时的重要科学问题,然后以其建造者尚未想象的新发现令他们惊喜,帮助人类理解我们在宇宙中的位置。与巨型麦哲伦望远镜一起,MIT正在帮助我们实现这一世代的贡献,这与我们通过承担最大胆和先进的工程挑战来推进基础科学前沿的使命一致。"

国家战略的关键组成部分

MIT的支持发生在天文台的关键时刻。2025年6月,美国国家科学基金会(NSF)将巨型麦哲伦望远镜推进到最终设计阶段,这是其有资格获得联邦建设资金前的最后步骤之一。为展示准备情况和对美国领导地位的坚定承诺,联盟提出私人资助这一传统上由NSF支持的设计阶段。

MIT的投资是美国确保下一代"极大望远镜"研究设施准入的国家战略的重要组成部分。巨型麦哲伦望远镜是美国极大望远镜计划的核心合作伙伴,该计划被国家科学院的Astro2020十年调查报告列为"美国天文学的首要优先事项"。报告称,该计划"对于美国维持地面天文学领先地位绝对必要"。

这一长期战略还包括最近投入使用的智利维拉·C·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory)。鲁宾天文台正在扫描天空以探测罕见、快速变化的宇宙事件,而巨型麦哲伦望远镜将提供研究这些事件所需的灵敏度、分辨率和光谱仪器。这两座南半球天文台将共同为美国科学家提供引领21世纪天体物理学所需的工具。

巨型麦哲伦望远镜董事会主席沃尔特·马西(Walter Massey)表示:"如果没有直接使用巨型麦哲伦望远镜的渠道,美国有在基础天文学落后的风险,因为鲁宾天文台最具变革性的发现将被其他拥有自己正在开发的'极大望远镜'的国家所利用。"

对天体物理学研究与教育的推动

接触世界上最好的光学望远镜对MIT研究人员来说是关键资源。过去三年中,MIT的150多个科学研究项目依赖主要天文台,教职员工、研究人员和学生参与了对宇宙奇迹的探索。最近的研究项目包括安娜·弗雷贝尔教授领导的宇宙最古老恒星化学研究、艾琳·卡拉教授领导的被休眠黑洞撕裂恒星的分光研究,以及凯文·布里奇教授领导的在黑洞边缘摇摇欲坠的白矮星测量研究。

MIT科学学院院长、天体物理学教授内尔吉斯·马瓦尔瓦拉(Nergis Mavalvala)表示:"几十年来,MIT Kavli研究所的研究人员使用无与伦比的仪器,通过地面观测和航天任务发现了以前未被探测到的宇宙现象。我毫不怀疑我们杰出的同事们将继续用巨型麦哲伦望远镜传承这一传统,我迫不及待地想看看他们接下来会发现什么。"

巨型麦哲伦望远镜还将为远程传感领域的先进研发提供平台,创造机会构建定制的红外和光学光谱仪以及高速成像仪,以进一步研究我们的宇宙。

MIT物理系主任、天体物理学教授、MIT Kavli研究所主要研究员迪普托·查克拉巴蒂(Deepto Chakrabarty)指出:"没有领先的天体物理学项目,就不可能有领先的物理学项目。在巨型麦哲伦望远镜上获得观测时间将确保未来几代MIT研究人员在未来几十年继续处于天体物理学发现的前沿。我们的机构访问将有助于吸引和留住天体物理学、行星科学和先进光学领域的顶尖研究人员,并为我们的博士生和博士后提供无与伦比的教育机会。"

加速美国天文领导地位

巨型麦哲伦望远镜总裁罗伯特·谢尔顿(Robert Shelton)表示:"MIT带来了关键的专业知识和动力,当时全球天文学领导地位岌岌可危。有了MIT,我们不仅是在增加一个合作伙伴;我们正在加速对未来的共同愿景,并加强美国在科学前沿的地位。"

随着联邦建设资金的到位,预计天文台可在不到两年内达到90%的完成度,并在2030年代投入使用。MIT的参与使美国在全球竞争的时间表上更接近完成这一强大新天文台的承诺。

巨型麦哲伦望远镜联盟的其他成员包括亚利桑那大学、卡内基科学研究所、德克萨斯大学奥斯汀分校、韩国天文与空间科学研究所、芝加哥大学、圣保罗研究基金会(FAPESP)、德克萨斯A&M大学、西北大学、哈佛大学、澳大利亚天文有限公司、澳大利亚国立大学、史密森尼学会、魏茨曼科学研究所、中央研究院天文与天文物理研究所以及亚利桑那州立大学。

未来展望

MIT加入巨型麦哲伦望远镜项目代表了科学研究国际合作的新高度,也为美国在21世纪维持天文学领导地位奠定了基础。这一合作不仅将推动基础科学的边界,还将为下一代研究人员提供无与伦比的教育机会,培养天文学和工程领域的未来领袖。

随着项目的推进,我们可以期待一系列突破性发现,从系外行星的详细表征到暗物质和暗能量的本质,从宇宙大爆炸的早期阶段到黑洞物理学的新见解。巨型麦哲伦望远镜与鲁宾天文台的协同工作将创造一个强大的天文观测网络,彻底改变我们对宇宙的理解。

MIT的参与不仅强化了其作为世界领先研究机构的地位,也为解决人类面临的最基本问题提供了新工具:我们在宇宙中的位置是什么?宇宙的起源和命运是什么?生命是否存在于地球之外?这些问题的答案可能就在不远的将来,通过这一革命性天文设施的帮助而被揭示。