Σε όλο τον κόσμο, κατασκευάζονται μερικά πραγματικά πρωτοποριακά τηλεσκόπια που θα οδηγήσουν σε μια νέα εποχή της αστρονομίας. Οι τοποθεσίες περιλαμβάνουν το βουνό της Mauna Kea στη Χαβάη, την Αυστραλία, τη Νότια Αφρική, τη νοτιοδυτική Κίνα και την έρημο Atacama - ένα απομακρυσμένο οροπέδιο στις Χιλής Άνδεις. Σε αυτό το εξαιρετικά ξηρό περιβάλλον, κατασκευάζονται πολλές συστοιχίες που θα επιτρέψουν στους αστρονόμους να δουν μακρύτερα στον Κόσμο και με μεγαλύτερη ανάλυση.
Ένα από αυτά είναι το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO) Εξαιρετικά μεγάλο τηλεσκόπιο (ELT), μια σειρά επόμενης γενιάς που θα διαθέτει έναν σύνθετο πρωτογενή καθρέφτη διαμέτρου 39 μέτρων (128 πόδια). Αυτή τη στιγμή, η κατασκευή βρίσκεται σε εξέλιξη πάνω στο βουνό των Άνδεων Cerro Armazones, όπου οι κατασκευαστικές ομάδες απασχολούνται χύνοντας τα θεμέλια για το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο κάθε κατασκευής.
Η κατασκευή του ELT ξεκίνησε τον Μάιο του 2017 και επί του παρόντος έχει προγραμματιστεί να ολοκληρωθεί έως το 2024. Στο παρελθόν, ο ESO έχει δηλώσει ότι θα κοστίσει περίπου 1 δισεκατομμύριο ευρώ (1,12 δισεκατομμύρια δολάρια) για την κατασκευή του ELT - με βάση τις τιμές του 2012. Προσαρμοσμένο για τον πληθωρισμό, που φτάνει τα 1,23 δισ. Δολάρια το 2018 και περίπου 1,47 δισ. Δολάρια (υποθέτοντας ποσοστό πληθωρισμού 3%) έως το 2024.
Εκτός από τις συνθήκες μεγάλου υψομέτρου που είναι απαραίτητες για την αποτελεσματική αστρονομία, όπου οι ατμοσφαιρικές παρεμβολές είναι χαμηλές και δεν υπάρχει ρύπανση από το φως, ο ESO χρειάστηκε έναν τεράστιο, επίπεδο χώρο για να θέσει τα θεμέλια του ELT. Δεδομένου ότι δεν υπήρχε μια τέτοια τοποθεσία, ο ESO έχτισε ένα επίπεδο ισοπεδώνοντας την κορυφή του βουνού Cerro Armazones στη Χιλή. Όπως δείχνει η εικόνα στην κορυφή, ο ιστότοπος καλύπτεται τώρα από μια σειρά από θεμέλια.
Το κλειδί για τις δυνατότητες απεικόνισης του ELT είναι ο κυψελοειδής κύριος καθρέφτης, ο οποίος αποτελείται από 798 εξαγωνικούς καθρέφτες, καθένας από τους οποίους έχει διάμετρο 1,4 (4,6 πόδια) μέτρα. Αυτή η δομή που μοιάζει με μωσαϊκό είναι απαραίτητη δεδομένου ότι δεν είναι δυνατή η κατασκευή ενός καθρέφτη 39 μέτρων που είναι ικανός να παράγει ποιοτικές εικόνες.
Συγκριτικά, το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του ESO - το μεγαλύτερο και πιο προηγμένο τηλεσκόπιο στον κόσμο προς το παρόν - βασίζεται σε τέσσερα Τηλεσκόπια Μονάδας που έχουν καθρέφτες διαμέτρου 8,2 m (27 ft) και τέσσερα κινητά Βοηθητικά Τηλεσκόπια με καθρέφτες μέτρησης 1,8 m (5,9 ft) σε διάμετρο. Συνδυάζοντας το φως από αυτά τα τηλεσκόπια (μια διαδικασία γνωστή ως ιντερφερομετρία), το VLT είναι σε θέση να επιτύχει την ανάλυση ενός καθρέφτη μήκους έως 200 m (656ft).
Ωστόσο, το ELT 39 μέτρων θα έχει σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με το VLT, διαθέτει μια περιοχή συλλογής που είναι εκατό φορές μεγαλύτερη και την ικανότητα συλλογής εκατό φορές περισσότερου φωτός. Αυτό θα επιτρέψει παρατηρήσεις πολύ πιο αχνών αντικειμένων. Επιπλέον, το διάφραγμα του ELT δεν θα υπόκειται σε κενά (όπως στην περίπτωση της ιντερφερομετρίας) και οι εικόνες που καταγράφει δεν θα πρέπει να υποστούν αυστηρή επεξεργασία.
Συνολικά, το ELT θα συλλέξει περίπου 200 φορές περισσότερο φως από το Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, καθιστώντας το το πιο ισχυρό τηλεσκόπιο στο οπτικό και υπέρυθρο φάσμα. Με τον ισχυρό καθρέφτη και τα προσαρμοστικά οπτικά συστήματα που διορθώνουν την ατμοσφαιρική αναταραχή, το ELT αναμένεται να είναι σε θέση να απεικονίζει άμεσα εξωπλανήτες γύρω από απομακρυσμένους πλανήτες, κάτι που είναι σπάνια δυνατό με τα υπάρχοντα τηλεσκόπια.
Εξαιτίας αυτού, οι επιστημονικοί στόχοι του ELT περιλαμβάνουν την άμεση απεικόνιση βραχώδων εξωπλανητών που περιστρέφονται πιο κοντά στα αστέρια τους, κάτι που θα επιτρέψει τελικά στους αστρονόμους να μπορούν να χαρακτηρίζουν τις ατμόσφαιρες των πλανητών «σαν τη Γη». Από την άποψη αυτή, το ELT θα είναι ένα παιχνίδι αλλαγής στο κυνήγι δυνητικά κατοικήσιμων κόσμων πέρα από το Ηλιακό μας Σύστημα.
Επιπλέον, το ELT θα είναι σε θέση να μετρήσει την επιτάχυνση της επέκτασης του Σύμπαντος άμεσα, κάτι που θα επιτρέψει στους αστρονόμους να επιλύσουν ορισμένα κοσμολογικά μυστήρια - όπως ο ρόλος της Dark Energy στην κοσμική εξέλιξη. Δουλεύοντας προς τα πίσω, οι αστρονόμοι θα μπορούν επίσης να κατασκευάσουν πιο ολοκληρωμένα μοντέλα για το πώς το Σύμπαν εξελίχθηκε με την πάροδο του χρόνου.
Αυτό θα ενισχυθεί από το γεγονός ότι το ELT θα είναι σε θέση να διεξάγει χωρικά επιλυμένες φασματοσκοπικές έρευνες εκατοντάδων μαζικών γαλαξιών που σχηματίστηκαν στο τέλος των «Σκοτεινών Εποχών» - περίπου 1 δισεκατομμύριο χρόνια μετά το Big Bang. Με αυτόν τον τρόπο, το ELT θα τραβήξει εικόνες των πρώτων σταδίων σχηματισμού γαλαξιών και θα παρέχει πληροφορίες που μέχρι στιγμής ήταν διαθέσιμες μόνο για κοντινούς γαλαξίες.
Όλα αυτά θα αποκαλύψουν τις φυσικές διεργασίες πίσω από το σχηματισμό και τον μετασχηματισμό των γαλαξιών κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών. Θα οδηγήσει επίσης τη μετάβαση από τα σημερινά κοσμολογικά μοντέλα μας (τα οποία είναι σε μεγάλο βαθμό φαινομενολογικά και θεωρητικά) σε μια πολύ πιο φυσική κατανόηση του πώς εξελίχθηκε το Σύμπαν με την πάροδο του χρόνου.
Τα επόμενα χρόνια, το ELT θα ενωθεί με άλλα τηλεσκόπια επόμενης γενιάς όπως το Τηλεσκόπιο τριάντα μέτρων (TMT), το Τηλεσκόπιο Giant Magellan (GMT), το Σειρά τετραγωνικών χιλιομέτρων (SKA) και το Πεντακόσιο σφαιρικό τηλεσκόπιο διαφράγματος (ΓΡΗΓΟΡΑ). Ταυτόχρονα, διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Διαμετακόμιση δορυφόρου Exoplanet Survey (TESS) και το Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) αναμένεται να παρέχει αμέτρητες ανακαλύψεις.
Μια επανάσταση στην αστρονομία έρχεται, και σύντομα!
