De Extremely Large Telescope

Extremely Large Telescope
Bovenaanzicht van de Extremely Large Telescope als die in 2024 wordt opgeleverd. De hoofdspiegel heeft een doorsnede van 39 meter en de secundaire spiegel heeft een doorsnede van 6 meter. Credit: ESO

 

In de bergen van Chili wordt gebouwd aan wat de grootste telescoop ter wereld moet worden. De Europese Extremely Large Telescope krijgt een hoofdspiegel die bestaat uit bijna 800 individuele segmenten. De telescoop zal in staat zijn om meer licht te verzamelen dan alle 8 tot 10 meter telescopen van de hele wereld, gecombineerd.

De telescoop werd oorspronkelijk E-ELT genoemd (European Extremely Large Telescope) maar de naam werd in 2017 veranderd naar Extremely Large Telescope.

Planning en uitvoering

Telescopen bestaan uit hoofdspiegels en secundaire spiegels. Tot enkele tientallen jaren geleden werden deze spiegels altijd uit één stuk glas gemaakt. De grootste spiegels uit één stuk kunnen tegenwoordig gevonden worden in de Large Binocular Telescope (LBT) die spiegels met een doorsnede van 8,4 meter heeft.

Grotere spiegels uit één stuk kunnen technisch niet worden gemaakt. Nog grotere spiegels bestaan daarom altijd uit meerdere segmenten die samen werken als ware het één geheel. Ze hebben de Keck telescopen op Hawaii en de James Webb Space Telescope die over een paar jaar gelanceerd gaat worden beiden gesegmenteerde spiegels.

De ELT krijgt een hoofdspiegel van 39 meter doorsnede die bestaat ui 798 afzonderlijke zeshoekige segmenten. Elk segment heeft een doorsnede van 1,4 meter en is slechts 5 centimeter dik. Samengevoegd zullen de segmenten miljoenen malen meer licht kunnen verzamelen dan het menselijke oog.

Eerdere ontwerpen van de ELT gingen uit van een gesegmenteerde hoofdspiegel met een doorsnede van 42 meter en een secundaire spiegel met een doorsnede van 5,9 meter. In 2011 besloot de ESO echter om de doorsnede te verkleinen naar 39 meter voor de hoofdspiegel en 4,2 meter voor de secundaire spiegel. Dit werd gedaan om de telescoop eerder klaar te hebben en om de kosten te drukken. Astronomen willen altijd grotere telescopen hebben maar er moest gezocht worden naar de juiste balans tussen kosten en wetenschap. Het nieuwe ontwerp doet volgens de ESO aan die balans en bovendien kan nu de telescoop binnen 10-11 jaar gebouwd worden en gelijktijdige gebruikt worden met de James Webb Space Telescope.

De ELT wordt gebouwd in de Cerro Armazones in Chili waar op grote hoogte ideale waarneemomstandigheden zijn. De locatie werd in 2010 geselecteerd en in 2011 doneerde de Chileense regering het land waarbij werd afgesproken om een omliggend gebied van 362 vierkante kilometer vrij van bebouwing en bewoning te houden

In 2015 werden de eerste instrumenten goedgekeurd voor de enorme telescoop. Onder deze instrumenten een camera die opnames kan maken in het nabije infrarood, een spectrograaf en een camera voor opnames in het midden-infrarood.

De legging van de eerste steen vond plaats in 2017. Tijdens die ceremonie werd er ook een door de ESO geprepareerde verzegelde tijdcapsule geplaatst.

In 2018 werden in Duitsland de eerste zes hexagonale segmenten voor de hoofdspiegel gegoten. Er orden er in totaal meer dan 900 gemaakt; voor de hoofdspiegel zijn er 798 nodig en daarnaast worden er 133 reserve segmenten gemaakt. Als de productie eenmaal volledig in bedrijf is wordt er per dag een segment geproduceerd. Als alles volgens planning verloopt dan zal de ELT in 2014 in gebruik worden genomen.

De wetenschap van de ELT

De gigantische gesegmenteerde hoofdspiegel van de ELT zal het mogelijk maken om vanaf de Aarde exoplaneten waar te nemen en veel verder in te zoomen op verre sterrenstelsels waardoor onze kennis over de fundamentele natuurwetten zal toenemen.

Een van de meest intrigerende en opwindende aspecten van het wetenschappelijke programma zal de ontdekking en karakterisering van planeten en protoplaneten rond andere sterren zijn. De ELT moet planeten met de massa van de Aarde kunnen vinden maar zal ook grotere planeten rechtstreeks kunnen waarnemen en eventueel zelfs hun atmosfeer kunnen onderzoeken. De ELT zal reuzenplaneten rond jonge sterren kunnen zien en ook in stervormingsgebieden kunnen kijken en zo de evolutie van sterren en planeten in de tijd kunnen waarnemen.

De ELT zal ook diep in sterrenstelsels kunnen kijken en zo het aantal sterren in die stelsels kunnen bepalen. Op dit moment kunnen astronomen alleen de afzonderlijke sterren in ons eigen sterrenstelsel zien en de sterren bij onze directe buren. Astronomen kunnen geen afzonderlijke sterren waarnemen in elliptische sterrenstelsels.

De ELT zal ook verre sterrenstelsels kunnen bestuderen waaronder zware sterrenstelsels op de grootst mogelijke afstand. Door wetenschappers te voorzien van informatie over hun leeftijd, massa, snelheid van stervorming, metalliciteit etc. zal de ELT leiden tot een beter begrip van het ontstaan van sterrenstelsels. De ELT kan terugkijken naar de periode na de Oerknal toen de eerste sterrenstelsels ontstonden.

Daarnaast zal de ELT een bijdrage kunnen leveren over de uitdijing van het heelal. Door het ontdekken van verre supernova’s die als een standaardmaat worden gebruikt, kan de ELT meehelpen met het in kaart brengen van het heelal en de geschiedenis van zijn uitdijing. Ook zal de ELT een bijdrage kunnen leveren aan verbeterde inzichten over donkere energie.

De volgende generaties telescopen

De ELT is niet de enige ELT die in aanbouw is. Op Hawaii is begonnen met de constructie van de Thirty Meter Telescope (TMT). In 2015 rezen er problemen met de vergunningen. Op dit moment ligt het project helemaal stil en zijn er vergevorderde plannen om de TMT te gaan bouwen op La Palma op de Canarische Eilanden.

In Chili is verder ook nog de Giant Magellan Telescope (GMT) in aanbouw. De GMT zal zeven spiegels van 8,4 meter combineren om zo een effectieve opening van 24,5 meter te bereiken. De GMT moet in 2025 in bedrijf worden genomen.

Eerste publicatie:
Bron: space.com, UniverseToday, ESO