Meillä ihmisillä on kyltymätön nälkä ymmärtää maailmankaikkeutta. Kuten Carl Sagan sanoi: 'Ymmärtäminen on ekstaasi.' Mutta ymmärtääksemme maailmankaikkeuden, tarvitsemme yhä parempia tapoja tarkkailla sitä. Ja se tarkoittaa yhtä asiaa: suuria, valtavia, valtavia teleskooppeja.
Tässä sarjassa tarkastellaan kuutta maailman superteleskooppia:
- Jättiläinen Magellan-teleskooppi
- Ylivoimaisen suuri teleskooppi
- 30 metrin teleskooppi
- Euroopan äärimmäisen suuri teleskooppi
- Suuri synoptinen tutkimusteleskooppi
- James Webbin avaruusteleskooppi
- Wide Field Infrared Survey Telescope
Euroopan äärimmäisen suuri teleskooppi
European Extremely Large Telescope (E-ELT) on valtava 'scope, jota rakentaa Euroopan eteläinen observatorio . Se on parhaillaan rakenteilla korkealla sijaitsevassa Atacaman autiomaassa Pohjois-Chilessä. ESO on kumppaneidensa kanssa rakentanut joitakin maailman suurimmista ja teknisesti edistyneimmistä kaukoputkista, kuten Atacama suuri millimetritaulukko (ALMA) ja Erittäin suuri teleskooppi (VLT.) Mutta 39 metrin pääpeilin ansiosta E-ELT ohittaa muut ESO:n kaukoputket.
Kuten ELT:n ohjelmatutkija tohtori Michele Cirasuolo kertoi Universe Todaylle, 'Extremely Large Telescope (ELT) on Euroopan eteläisen observatorion (ESO) lippulaivaprojekti, ja valmistuessaan vuonna 2024 siitä tulee maailman suurin optinen/infrapunateleskooppi. maailman. Se edustaa seuraavaa askelta eteenpäin ja täydentää GMT:llä (Giant Magellan Telescope) ja muilla rakenteilla olevilla suurilla kaukoputkilla tehtyä tutkimusta.
Tämän taiteilijan tekemässä E-ELT:ssä näkyy 39 metrin segmentoitu peili kiikaritähtäimen ytimessä. ESO/L. Calçada/ACe Consortium
E-ELT on sen seuraaja Ylivoimaisen suuri teleskooppi (OWL), josta ESO perääntyi 1,5 miljardin euron hintalappunsa vuoksi. Sen sijaan ESO keskittyi E-ELT:hen. E-ELT:n paikka valittiin vuonna 2010, ja parin seuraavan vuoden aikana suunnittelu valmistui.
Kuten muut kaukoputket - mukaan lukien Keckin teleskooppi —E-ELT:n ensisijainen peili koostuu yksilöllisesti valmistetuista kuusikulmaisista segmenteistä; 798 niistä. Ensisijainen peili varustetaan reuna-antureilla sen varmistamiseksi, että peilin jokainen segmentti korjataan suhteessa naapuriinsa, kun tähtäintä suunnataan tai siirretään tai kun lämpötilan muutokset, tuuli tai tärinä häiritsevät sitä.
E-ELT on itse asiassa 5 peilin järjestelmä. Valtavan ensisijaisen peilin ja toissijaisen peilin lisäksi on kolme muuta peiliä. E-ELT:n suunnittelun epätavallinen piirre on sen tertiäärinen peili. Tämä tertiäärinen peili antaa E-ELT:lle paremman kuvanlaadun suuremmalla näkökentällä kuin ensisijainen ja toissijainen peili.
'Scopessa on myös kaksi muuta peiliä, jotka tarjoavat mukautuvaa optiikkaa ja kuvanvakautta sekä mahdollistavat suurempien tiedeinstrumenttien kiinnittämisen 'skooppiin samanaikaisesti'.
Tämä kaavio esittää ESO:n Extremely Large Telescope (ELT) -teleskoopin uuden 5-peilin optisen järjestelmän. Ennen kuin valo pääsee tieteen instrumentteihin, se heijastuu ensin kaukoputken jättimäisestä koverasta 39 metrin segmentoidusta pääpeilistä (M1), jonka jälkeen se pomppii pois kahdesta muusta 4 metrin luokan peilistä, joista toinen on kupera (M2) ja toinen kovera (M3). Kaksi viimeistä peiliä (M4 ja M5) muodostavat sisäänrakennetun adaptiivisen optiikkajärjestelmän, joka mahdollistaa erittäin terävien kuvien muodostamisen lopullisessa polttotasossa. Kuva: ESO – https://www.eso.org/public/images/eso1704a/, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=55268266
Tiede: Mitä E-ELT tutkii?
E-ELT on suunniteltu kunnianhimoista tiedeohjelmaa varten. Yksi E-ELT:n jännittävimmistä ominaisuuksista on sen mahdollisuudet ottaa kuvia auringon ulkopuolisista planeetoista. 39 metrin peili ei ainoastaan kerää enemmän valoa kaukaisista, himmeistä kohteista, vaan lisää kulmaresoluutiota. Tämä tarkoittaa, että teleskooppi pystyy erottamaan kohteet, jotka ovat lähellä toisiaan.
Kuten tohtori Cirasuolo selittää: 'Tämä antaa ELT:lle mahdollisuuden kuvata eksoplaneettoja lähemmäksi tähtiä, jota ne kiertävät. Pyrimme tutkimaan planeettoja niin sanotulla asuttavalla vyöhykkeellä (jossa niiden pinnalla voisi olla nestemäistä vettä) ja ottaa spektrejä analysoidaksemme niiden ilmakehän koostumusta.
E-ELT:llä on myös muita tavoitteita. Sen tarkoituksena on tutkia planeettajärjestelmien muodostumista ja evoluutiota sekä havaita vettä ja orgaanisia molekyylejä protoplanetaarisissa levyissä tähtien ympärillä niiden muodostuessa. Se tarkastelee joitain kaukaisimpia mahdollisia kohteita - ensimmäisiä tähtiä, galakseja ja mustia aukkoja - yrittääkseen ymmärtää niiden välisiä suhteita.
Teleskooppi on myös suunniteltu tutkimaan ensimmäisiä galakseja ja kartoittamaan niiden kehitystä ajan myötä. Ikään kuin tämä tieteen tavoitteiden luettelo ei olisi tarpeeksi vaikuttava, E-ELT tarjoaa toivoa mitata suoraan maailmankaikkeuden laajenemisen kiihtyvyyttä.
Tämä video selittää E-ELT:n suunnittelun ja joitakin sen tieteellisiä tavoitteita.
Nämä ovat kaikki kiehtovia tavoitteita, mutta monille meistä pakottavin kohtaamamme kysymys on 'Olemmeko yksin?' Tohtori Cirasuolo tuntee samoin. Kuten hän kertoi Universe Todaylle: 'Perimmäinen tavoite on löytää elämän merkkejä. Varmasti seuraavan sukupolven kaukoputket tarjoavat valtavan harppauksen eteenpäin ymmärtämisessämme ylimääräisistä aurinkoplaneetoista ja elämän etsimisestä universumissa.
E-ELT ei toimi yksin. Muut superteleskoopit, kuten Giant Magellan Telescope, Thirty Meter Telescope ja jopa Large Synoptic Survey Telescope, työskentelevät kaikki yhdessä laajentaakseen tiedon rajoja.
Voi kestää hyvin kauan, jos koskaan, ennen kuin löydämme elämän jostain muualta maailmankaikkeudesta. Mutta laajentamalla tietämystämme eksoplaneetoista, E-ELT tulee olemaan valtava osa meneillään olevaa työtä. Muutama vuosi sitten emme olleet edes varmoja, että löytäisimme monia planeettoja muiden tähtien ympäriltä. Nyt eksoplaneettojen löytäminen on melkein yleistä. Jos E-ELT pitää lupauksensa, myös todellisten kuvien ottaminen eksoplaneetoista voi tulla yleistä.