ELT

Toekomstig grootste lichttelescoop ter wereld. Nederland levert 'infrarood-ogen'.

Artist impression van de E-ELT (c) ESO
Artist impression van de E-ELT (c) ESO

Sinds eind 2005 werkt de Europese Organisatie voor Astronomisch Onderzoek ESO samen met zijn gebruikersgemeenschap van Europese astronomen en astrofysici aan het ontwerp van een nieuwe reuzentelescoop. Meer dan honderd astronomen uit alle Europese landen hebben het projectbureau van ESO in 2006 geholpen om tot een vernieuwend concept te komen waarin zorgvuldig rekening is gehouden met prestaties, kosten, timing en risico's. Dit revolutionaire concept voor een nieuwe telescoop die Extremely Large Telescope (ELT) is gedoopt, gaat uit van een spiegeldiameter van bijna 40 meter. Daarmee zal de ELT de grootste optische/nabij-infraroodtelescoop ter wereld zijn – het 'grootste oog op de hemel'.

Primeurs

Met de ELT gaan astronomen zich bezighouden met de grootste wetenschappelijke uitdagingen van onze tijd en op jacht gaan naar een aantal opmerkelijke primeurs, zoals het opsporen van aardachtige planeten in de leefbare zones van andere sterren – een van de heilige gralen van de moderne observationele astronomie. Ook gaan wetenschappers stellair archeologisch onderzoek met de ELT doen in nabije sterrenstelsels, en fundamentele bijdragen leveren aan de kosmologie, door de eigenschappen van de eerste sterren en sterrenstelsels te meten en de eigenschappen van donkere materie en donkere energie te onderzoeken. Bovendien houden astronomen rekening met het onverwachte: de ontdekkingen die met de ELT worden gedaan, zullen ongetwijfeld nieuwe, verrassende vragen oproepen. De ELT zal, uiteindelijk, een ommekeer teweegbrengen in onze perceptie van het heelal, net zoals de telescoop van Galileï dat 400 jaar geleden heeft gedaan.

Het ELT-concept

Het 'oog' van de telescoop is bijna zo groot als een half voetbalveld en zal 15 keer zo veel licht opvangen als de grootste optische spiegels van zijn voorgangers. Het huidige kernconcept gaat uit van een telescoop met een hoofdspiegel van 39,3 meter en een beeldveld van ongeveer een tiende van de volle maan. Het optische ontwerp zelf is revolutionair: het is gebaseerd op een nieuw systeem met vijf spiegels die elk van een adaptief optisch systeem zijn voorzien, om de beeldverstoringen ten gevolge van turbulenties in de aardatmosfeer te corrigeren. Dat moet resulteren in beelden die 15 keer zo scherp zijn als die van de Hubble-ruimtetelescoop. Een van deze spiegels wordt ondersteund door meer dan 6000 zogeheten actuators die de vorm van de spiegel duizend keer per seconde kunnen bijstellen. De hoofdspiegel bestaat uit bijna duizend zeshoekige segmenten, elk 1,4 meter breed, maar slechts 5 cm dik. Het optische ontwerp vraagt om een immense secundaire spiegel met een middellijn van 4,2 meter – groter dan de hoofdspiegels van de ESO-telescopen op La Silla.

Instrumenten

De telescoop zal verscheidene wetenschappelijke instrumenten krijgen. En het zal mogelijk zijn om binnen enkele minuten van het ene instrument op het andere over te schakelen. Telescoop en koepel kunnen ook snel van stand veranderen en met een nieuwe waarneming beginnen. De mogelijkheid om over een breed golflengtegebied, van zichtbaar licht tot mid-infrarood  te kunnen waarnemen, zal astronomen in staat stellen om de afmetingen van de telescoop ten volle te benutten.

Doelen

De ELT zal onder meer worden ingezet bij de jacht op exoplaneten, dat zijn planeten die om andere sterren draaien. Door metingen van de schommelbewegingen van sterren die door de om hen heen draaiende planeten worden veroorzaakt, zullen mogelijk werelden worden ontdekt met dezelfde massa als de aarde. Maar ook kunnen van grotere planeten rechtstreekse opnamen worden gemaakt, waarbij mogelijk zelfs de kenmerken van hun atmosferen worden vastgesteld. Het instrumentarium van de ELT zal astronomen bovendien in staat stellen om de vroegste stadia van het ontstaan van planetenstelsels te onderzoeken, en water en organische moleculen te detecteren in de protoplanetaire schijven rond jonge sterren. Op die manier zal de ELT de antwoorden vinden op fundamentele vragen omtrent de vorming en ontwikkeling van planeten. En daarmee komen we een stapje dichter bij het antwoord op de vraag: Zijn wij alleen? Afgezien van het voor de hand liggende wetenschappelijke belang daarvan, zou dat een grote doorbraak betekenen voor de mensheid.

De eerste objecten in het heelal

Door de allerverste objecten te onderzoeken, zal de ELT aanwijzingen verschaffen over het ontstaan van de eerste objecten in het heelal – oersterren, oersterrenstelsels en zwarte gaten – en hun onderlinge relaties. Het onderzoek van extreme objecten zoals zwarte gaten zal de kracht van de ELT benutten om meer inzicht te krijgen in tijdsafhankelijke verschijnselen die verband houden met de verschillende processen die zich rond compacte objecten afspelen. Daarnaast zal de ELT een uniek hulpmiddel zijn bij het inventariseren van de veranderlijke chemische samenstelling van het heelal, en bij het onderzoek naar de geschiedenis van de stervorming in sterrenstelsels.

Uitdijing van het heelal

Een van de meest opwindende doelstellingen van de ELT is de mogelijkheid om directe metingen te doen van de versnellende uitdijing van het heelal. Zulke metingen zijn van groot belang voor ons begrip van het heelal. De ELT zal ook onderzoeken of de fundamentele fysische constanten in de loop van de tijd veranderd zijn. Een ondubbelzinnige detectie van zulke veranderingen zou verstrekkende gevolgen hebben voor ons begrip van de algemene natuurwetten.

Standplaats

Op 26 april 2010 heeft de ESO-raad Cerro Armazones uitgekozen als locatie voor de ELT. Cerro Armazones is een berg met een hoogte van 3060 meter in het centrale deel van de Chileense Atacamawoestijn, ongeveer 130 kilometer ten zuiden van de stad Antofagasta en ongeveer 20 kilometer van Cerro Paranal, waar ESO's Very Large Telescope staat.

Links

ELT op de ESO website

ELT op de ESO website (Engels)