Έχουν περάσει 20 χρόνια από το πρώτο από τα τέσσερα Τηλεσκόπια Μονάδας που αποτελούν το πρώτο φως του ESO's Very Large Telescope (VLT). Από το 2000 λειτουργούν και οι τέσσερις. Ένας από τους αρχικούς στόχους του VLT ήταν να συνδυαστούν και τα τέσσερα «πεδία» και αυτό έχει πλέον επιτευχθεί.
Το όργανο που συνδυάζει το φως και από τα τέσσερα πεδία VLT ονομάζεται ESPRESSO, το οποίο σημαίνει Echelle SPectrograph για Rocky Exoplanet και Stable Spectroscopic Observations. Το ESPRESSO συλλαμβάνει το φως από καθένα από τους καθρέφτες των 8,2 μέτρων στα τέσσερα Τηλεσκόπια Μονάδας του VLT. Αυτός ο συνδυασμός καθιστά το ESPRESSO, στην πραγματικότητα, το μεγαλύτερο οπτικό τηλεσκόπιο στον κόσμο.
Ο συνδυασμός της ισχύος των τεσσάρων τηλεσκοπίων μονάδας του VLT είναι ένα τεράστιο ορόσημο για τον ESO. Όπως λέει ο επιστήμονας οργάνων ESPRESSO στο ESO, ο Gaspare Lo Curto, «ο ESO πραγματοποίησε ένα όνειρο που χρονολογείται από την εποχή που το VLT σχεδιάστηκε τη δεκαετία του 1980: φέρνοντας το φως και από τα τέσσερα Τηλεσκόπια Μονάδας στο Cerro Paranal μαζί σε ασυνάρτητη εστίαση για να τροφοδοτήσετε ένα μόνο όργανο! " Ο ενθουσιασμός είναι πραγματικός, καθώς μαζί με τους άλλους επιστημονικούς του στόχους, το ESPRESSO θα είναι ένα εξαιρετικά ισχυρό τηλεσκόπιο πλανητών.
«Η ESO πραγματοποίησε ένα όνειρο που χρονολογείται από την εποχή που το VLT σχεδιάστηκε τη δεκαετία του 1980». - Gaspare Lo Curto, επιστήμονας οργάνων ESPRESSO.
Το ESPRESSO χρησιμοποιεί ένα σύστημα καθρεφτών, φακών και πρισμάτων για τη μετάδοση του φωτός από καθένα από τα τέσσερα πεδία VLT στον φασματογράφο. Αυτό επιτυγχάνεται με ένα δίκτυο σηράγγων που ενσωματώθηκε στο VLT όταν χτίστηκε. Το ESPRESSO έχει την ευελιξία να συνδυάζει το φως και από τα τέσσερα ή από οποιοδήποτε από τα τηλεσκόπια. Αυτή η ευελιξία παρατήρησης ήταν επίσης ένας πρωτότυπος σχεδιαστικός στόχος για το ESPRESSO.
Τα τέσσερα Τηλεσκόπια Μονάδας λειτουργούν συχνά μαζί ως το VLT Interferometer, αλλά αυτό είναι πολύ διαφορετικό από το ESPRESSO. Το VLT Interferometer επιτρέπει στους αστρονόμους να μελετούν ακραίες λεπτομέρειες σε φωτεινά αντικείμενα, αλλά δεν συνδυάζει το φως από τα τέσσερα τηλεσκόπια μονάδας σε ένα όργανο. Το ESPRESSO συλλέγει το φως και από τα τέσσερα πεδία και το χωρίζει στα χρώματα των συστατικών του. Αυτό επιτρέπει τη λεπτομερή ανάλυση της σύνθεσης των απομακρυσμένων αντικειμένων.
Το ESPRESSO είναι ένα πολύ περίπλοκο όργανο, το οποίο εξηγεί γιατί χρειάζεται μέχρι τώρα να εφαρμοστεί. Λειτουργεί με μια αρχή που ονομάζεται «ασυνάρτητη εστίαση». Υπό αυτήν την έννοια, το "ασυνεχές" σημαίνει ότι το φως και από τα τέσσερα τηλεσκόπια προστίθεται μαζί, αλλά οι πληροφορίες φάσης δεν περιλαμβάνονται όπως συμβαίνει με το VLT Interferometer. Αυτό που ξεχωρίζει είναι ότι ενώ τόσο το VLT Interferometer όσο και το ESPRESSO χρησιμοποιούν το φως και των τεσσάρων τηλεσκοπίων VLT, το ESPRESSO έχει μόνο τη χωρική ανάλυση ενός μόνο καθρέφτη 8.2. Το ESPRESSO, όπως υποδηλώνει το όνομά του, αφορά τη λεπτομερή φασματογραφική ανάλυση. Και σε αυτό, θα υπερέχει.
«Το ESPRESSO που συνεργάζεται με τα τέσσερα Τηλεσκόπια Μονάδας μας δίνει μια δελεαστική προτίμηση για το τι θα προσφέρει η επόμενη γενιά τηλεσκοπίων, όπως το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO μέσα σε λίγα χρόνια.» - Γενικός Διευθυντής του ESO, Xavier Barcons
Το ESPRESSO είναι ο διάδοχος του HARPS, του High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, που μέχρι τώρα υπήρξε ο καλύτερος κυνηγός εξωπλανήτη μας. Το HARPS είναι ένα τηλεσκόπιο 3,6 μέτρων που λειτουργεί από τον ESO και βασίζεται επίσης σε φασματογράφο echelle. Όμως, η δύναμη του ESPRESSO θα επισκιάσει τη δύναμη του HARPS.
Υπάρχουν τρεις βασικοί επιστημονικοί στόχοι για το ESPRESSO:
- Κυνήγι πλανητών
- Μέτρηση της παραλλαγής των θεμελιωδών φυσικών σταθερών
- Ανάλυση της χημικής σύνθεσης των αστεριών στους κοντινούς γαλαξίες
Το ESPRESSO θα λάβει εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις των ακτινικών ταχυτήτων των ηλιακών τύπων αστεριών σε άλλα ηλιακά συστήματα. Καθώς ένας εξωπλανήτης περιστρέφεται γύρω από το αστέρι του, συμμετέχει σε έναν χορό ή μια σύγκρουση με το αστέρι, όπως και οι πλανήτες στο Ηλιακό μας Σύστημα με τον Ήλιο μας. Το ESPRESSO θα μπορεί να μετρά πολύ μικρούς «χορούς», που σημαίνει ότι θα μπορεί να ανιχνεύει πολύ μικρούς πλανήτες. Αυτήν τη στιγμή, τα όργανα κυνηγιού πλανητών μας δεν είναι τόσο ευαίσθητα όσο το ESPRESSO, πράγμα που σημαίνει ότι τα αποτελέσματα αναζήτησης των εξωπλανητών μας είναι προκατειλημμένα σε μεγαλύτερους πλανήτες. Το ESPRESSO πρέπει να ανιχνεύει πιο μικρότερους πλανήτες μεγέθους Γης.
Αυτό είναι όπου η δύναμη συνδυασμού φωτός του ESPRESSO θα είναι πιο χρήσιμη. Το ESPRESSO θα χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση εξαιρετικά μακρινών και εξασθενημένων κβάζαρ, για να δοκιμάσει και να μετρήσει την παραλλαγή των θεμελιωδών φυσικών σταθερών στο Σύμπαν μας. (Εάν υπάρχουν παραλλαγές, δηλαδή.) Αυτό δεν επιτρέπει μόνο τη δυνατότητα συνδυασμού φωτός του οργάνου, αλλά και την ακραία σταθερότητα του οργάνου.
Συγκεκριμένα, το ESPRESSO θα προσπαθήσει να λάβει τις ακριβέστερες μετρήσεις μας ακόμη σταθερή λεπτή δομή, και το αναλογία μάζας πρωτονίων προς ηλεκτρονίων. Οι αστρονόμοι θέλουν να μάθουν αν αυτά έχουν αλλάξει με την πάροδο του χρόνου. Θα χρησιμοποιήσουν το ESPRESSO για να εξετάσουν το αρχαίο φως από αυτά τα μακρινά κβάζαρ για να μετρήσουν οποιαδήποτε αλλαγή.
Το ESPRESSO θα ανοίξει νέες δυνατότητες στη μέτρηση των αστεριών σε κοντινούς γαλαξίες. Η υψηλή αποδοτικότητα και η υψηλή ανάλυση θα επιτρέψει στους αστρονόμους να μελετήσουν αστέρια έξω από τον Γαλαξία με πρωτοφανείς λεπτομέρειες. Η καλύτερη κατανόηση των αστεριών σε άλλους γαλαξίες είναι πάντα αντικείμενο προτεραιότητας στην αστρονομία.
Θα αφήσουμε το Project Scientist Paolo Molaro να έχει την τελευταία λέξη, προς το παρόν. «Αυτό το εντυπωσιακό ορόσημο είναι το αποκορύφωμα της εργασίας μιας μεγάλης ομάδας επιστημόνων και μηχανικών εδώ και πολλά χρόνια. Είναι υπέροχο να βλέπεις το ESPRESSO να δουλεύει και με τα τέσσερα Τηλεσκόπια Μονάδας και ανυπομονώ να έρθουν τα συναρπαστικά επιστημονικά αποτελέσματα. "
