Für das Extrem Large Telescope wurde ein extrem großes Loch gegraben.

Auf der ganzen Welt werden einige wirklich bahnbrechende Teleskope gebaut, die ein neues Zeitalter der Astronomie einläuten werden. Zu den Stätten gehören der Berg Mauna Kea in Hawaii, Australien, Südafrika, Südwestchina und die Atacama-Wüste – ein abgelegenes Plateau in den chilenischen Anden. In dieser extrem trockenen Umgebung werden mehrere Arrays gebaut, die es Astronomen ermöglichen, weiter in den Kosmos zu sehen und mit größerer Auflösung.

Eines davon ist das Extrem Large Telescope (ELT) der Europäischen Südsternwarte (ESO), ein Array der nächsten Generation mit einem komplexen Primärspiegel von 39 Metern (128 Fuß) Durchmesser. In diesem Moment wird auf dem Andenberg Cerro Armazones gebaut, wo die Bauteams die Fundamente für das größte je gebaute Teleskop gießen.

Der Bau des ELT begann im Mai 2017 und soll derzeit bis 2024 abgeschlossen sein. In der Vergangenheit hat die ESO mitgeteilt, dass der Bau des ELT rund 1 Milliarde Euro (1,12 Milliarden Dollar) kosten wird – basierend auf den Preisen von 2012. Bereinigt um die Inflation, die sich auf 1,23 Milliarden Dollar im Jahr 2018 und rund 1,47 Milliarden Dollar (bei einer angenommenen Inflationsrate von 3%) bis 2024 beläuft.

Zusätzlich zu den für eine effektive Astronomie notwendigen Höhenverhältnissen, bei denen die atmosphärischen Störungen gering sind und es keine Lichtverschmutzung gibt, benötigte die ESO einen riesigen, flachen Raum, um die Fundamente der ELT zu legen. Da es einen solchen Standort nicht gab, baute die ESO einen, indem sie die Spitze des Cerro Armazones in Chile abflachte. Wie das Bild oben zeigt, ist der Standort nun von einer Reihe von Fundamenten bedeckt.

Der Schlüssel zu den Abbildungsfähigkeiten des ELT ist sein wabenförmiger Primärspiegel, der wiederum aus 798 hexagonalen Spiegeln besteht, die jeweils einen Durchmesser von 1,4 (4,6 Fuß) Metern haben. Diese mosaikartige Struktur ist notwendig, da es derzeit nicht möglich ist, einen einzelnen 39 Meter hohen Spiegel zu bauen, der in der Lage ist, qualitativ hochwertige Bilder zu erzeugen.

Zum Vergleich: Das Very Large Telescope (VLT) der ESO – das derzeit größte und fortschrittlichste Teleskop der Welt – basiert auf vier Einheitsteleskopen mit Spiegeln von 8,2 m (27 ft) Durchmesser und vier beweglichen Hilfsteleskopen mit Spiegeln von 1,8 m (5,9 ft) Durchmesser. Durch die Kombination von Licht aus diesen Teleskopen (ein Verfahren, das als Interferometrie bezeichnet wird) ist die VLT in der Lage, die Auflösung eines bis zu 200 m (656 ft) großen Spiegels zu erreichen.

Der 39 Meter lange ELT wird jedoch erhebliche Vorteile gegenüber dem VLT haben, da er über eine hundertmal größere Auffangfläche und die Möglichkeit verfügt, hundertmal mehr Licht zu sammeln. Dies ermöglicht die Beobachtung von viel schwächeren Objekten. Darüber hinaus unterliegt die Blende des ELT keinen Lücken (wie bei der Interferometrie) und die aufgenommenen Bilder müssen nicht rigoros verarbeitet werden.

Insgesamt wird das ELT etwa 200 mal so viel Licht wie das Hubble-Weltraumteleskop sammeln und damit das leistungsfähigste Teleskop im optischen und infraroten Spektrum sein. Mit seinen leistungsstarken Spiegel- und adaptiven Optiksystemen zur Korrektur atmosphärischer Turbulenzen soll das ELT Exoplaneten um entfernte Planeten herum direkt abbilden können, was mit bestehenden Teleskopen selten möglich ist.

Aus diesem Grund sind die wissenschaftlichen Ziele des ELT die direkte Abbildung von felsigen Exoplaneten, die näher an ihren Sternen umkreisen, was es Astronomen endlich ermöglichen wird, die Atmosphäre von „erdähnlichen“ Planeten zu charakterisieren. In dieser Hinsicht wird der ELT ein Wendepunkt auf der Suche nach potenziell bewohnbaren Welten jenseits unseres Sonnensystems sein.

Darüber hinaus wird das ELT in der Lage sein, die Beschleunigung der Expansion des Universums direkt zu messen, was es Astronomen ermöglichen wird, eine Reihe kosmologischer Geheimnisse zu lösen – wie zum Beispiel die Rolle der Dunklen Energie bei der kosmischen Evolution. Rückwärts arbeitend, werden Astronomen auch in der Lage sein, umfassendere Modelle zu konstruieren, wie sich das Universum im Laufe der Zeit entwickelt hat.

Dazu trägt bei, dass das ELT in der Lage sein wird, räumlich aufgelöste spektroskopische Untersuchungen an Hunderten von massiven Galaxien durchzuführen, die sich am Ende des „Mittelalters“ – etwa 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall – gebildet haben. Dabei wird das ELT Bilder der frühesten Stadien der Galaxienbildung aufnehmen und Informationen liefern, die bisher nur für nahegelegene Galaxien verfügbar waren.

All dies wird die physikalischen Prozesse hinter der Entstehung und Transformation von Galaxien im Laufe von Milliarden von Jahren aufdecken. Es wird auch den Übergang von unseren aktuellen kosmologischen Modellen (die größtenteils phänomenologisch und theoretisch sind) zu einem viel besseren physikalischen Verständnis der Entwicklung des Universums im Laufe der Zeit vorantreiben.

In den kommenden Jahren wird das ELT durch weitere Teleskope der nächsten Generation wie das Dreißig-Meter-Teleskop (TMT), das Riesen-Magellan-Teleskop (GMT), das Quadratkilometer-Array (SKA) und das Fünfhundert Meter große Kugelteleskop (FAST) ergänzt. Gleichzeitig werden von weltraumgestützten Teleskopen wie dem Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) und dem James Webb Space Telescope (JWST) zahlreiche Entdeckungen erwartet.

Eine Revolution in der Astronomie steht bevor, und zwar bald!

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