ELT: Το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο της επόμενης γενιάς

Πηγή: BBC, 10 Απριλίου 2005

Σκίτσο του Owl, διαμέτρου 100 μέτρων, έξω από το κινούμενο σκέπαστρό του. Ο έλεγχος τόσο μεγάλων κατόπτρων είναι μια τεχνολογική πρόκληση

Μια νέα γενεά επίγειων τηλεσκοπίων που θα μπορούσαν να είναι μέχρι και 10 φορές μεγαλύτερα των σημερινών και να έχουν διακριτική ικανότητα 40 φορές μεγαλύτερη του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble. Η κύρια αποστολή τους θα είναι ο εντοπισμός πλανητών σαν τη Γη σε μακρινά άστρα.

Οι αστρονόμοι χαιρέτησαν ήδη τα σχέδια, καθώς εισήλθε στην φάση σχεδιασμού ένα ευρωπαϊκό πρόγραμμα δημιουργίας του Εξαιρετικού Μεγάλου Τηλεσκοπίου (ELT).

Το ELT είναι ζωτικής σημασίας για να συνεχιστεί ο σημερινός ρυθμός των σημαντικών αστρονομικών ανακαλύψεων, λένε οι εμπειρογνώμονες.

Τα σχέδια για το ELT περιλαμβάνουν το Τηλεσκόπιο Τριάντα Μέτρων (TMT), που εξετάζεται από τις ΗΠΑ και τον Καναδά καθώς και το Euro50 ή το Συντριπτικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (Owl) , που υποβάλλονται από την Ευρώπη. Το μέγεθος των ευρωπαϊκών τηλεσκοπίων δεν έχει ακόμα βρεθεί.

Αλλά το Owl του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητήριου θα μπορούσε να είναι μακράν το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που θα έχει φτιαχτεί ποτέ, με έναν σφαιρικό κύριο κάτοπτρο διαμέτρου μέχρι και 100 m.

Η διάμετρος ενός τηλεσκοπίου είναι το βασικό χαρακτηριστικό της απόδοσής του, επειδή όσο μεγαλύτερο είναι το κάτοπτρο, τόσο περισσότερο φως θα συλλέγουν από τα μακρινά αντικείμενα.

Το ELT θα ενσωμάτωνε τη λεγόμενη προσαρμοστική οπτική, ένα ελεγχόμενο σύστημα από υπολογιστή, που θα παραμορφώνει το κάτοπτρο έτσι ώστε να αντισταθμίζει (να διορθώνει) την ατμοσφαιρική διαταραχή, η οποία στρεβλώνει τις φωτεινές ακτινοβολίες που μπαίνουν στο τηλεσκόπιο.

Ανίχνευση της ζωής

Μια από τις πιο συναρπαστικές περιοχές έρευνας που θα στοχεύει το νέο ELT είναι και η αναζήτηση πλανητών σαν τη Γη αλλά και μέχρι την έρευνα εξωγήινης ζωής.

Οι αστρονόμοι έχουν ανιχνεύσει ήδη, περίπου, 150 πλανήτες που στρέφονται γύρω από άλλα αστέρια χρησιμοποιώντας έμμεσες μεθόδους, όπως το φαινόμενο ταλάντευσης, στο οποίο η παρουσία ενός πλανήτη προκύπτει από την βαρυτική επίδραση που έχει στο γονικό του αστέρι.

Πιο πρόσφατα, επιστήμονες έδωσαν προς δημοσίευση εικόνες πλανητών σε άλλα ηλιακά συστήματα αλλά που είχαν ανακαλυφθεί άμεσα. Πολλοί αστρονόμοι όμως δεν έχουν πειστεί ακόμα - αλλά κι έτσι, όλα αυτοί οι εξωγήινοι πλανήτες που ανιχνεύθηκαν μέχρι τώρα, είναι απίθανο να είναι σαν τον δικό μας.

"Ο νέος εξωηλιακός πλανήτης, πιθανώς, μπορεί να είναι ένας νέος, γιγαντιαίος πλανήτης που δεν μοιάζει με κανέναν άλλο πλανήτη στο ηλιακό σύστημα", είπε η Δρ Isobel Hook, μια ειδική του προγράμματος ELT από το πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.

"Εάν θέλουμε να μελετήσουμε έναν ώριμο πλανήτη, που δεν εκπέμπει δικό του φως, πρέπει να έχουμε μια πολύ μεγαλύτερη αντίθεση μεταξύ του λαμπρού γονικού του άστρου και του εξασθενημένου πλανήτη. Για αυτό θέλουμε ένα πολύ μεγαλύτερο τηλεσκόπιο", τόνισε.

Πολυτμηματικά κάτοπτρα

Το ELT θα μπορούσε να μελετήσει ακόμα και τη χημική σύνθεση των πλανητών σαν τη Γη, ανιχνεύοντας την παρουσία υγρού νερού, οξυγόνο ή μεθάνιο. Ακόμα θα είναι σε θέση να ανιχνεύσει τη βλάστηση σε έναν απόμακρο πλανήτη, εξετάζοντας τη φασματική υπογραφή της χλωροφύλλης, τη βασική χρωστική ουσία που μετέχει στη φωτοσύνθεση.

Η πολύ μεγάλη απόδοση με το ELT θα βοηθήσει, επίσης, τους αστρονόμους να καταλάβουν καλύτερα τους γαλαξίες και πότε σχηματίστηκαν τα αστέρια τους, καθώς και να απαντήσει σε πολλές σημαντικές ερωτήσεις για τη φύση της μυστήριας σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας - που αποτελεί το 95% του γνωστού σύμπαντος.

Η κλίμακα αυτών των προγραμμάτων σημαίνει ότι πρέπει να γίνουν συνεργασίες. Αλλά η οικοδόμηση αυτών των τεράστιων παρατηρητήριων μας βάζει μπροστά σε σημαντικές τεχνικές προκλήσεις. Γιατί, δεν μπορούμε να φτιάξουμε ένα κάτοπτρο διαμέτρου μεγαλύτερο από 8 μέτρα ανά κομμάτι. Για να κατασκευάσουμε κάτι μεγαλύτερο από αυτό, πρέπει να αποτελείται από μικρότερα κομμάτια.

Μερικά σχέδια για ELT περιλαμβάνουν συνδυασμό διάφορων κυκλικών κατόπτρων των 8 μέτρων. Αλλά το Owl και το  Euro-50, σχεδιάζονται να κατασκευάσουν κάτοπτρα από πολλά μικρά εξαγωνικά τμήματα.

Το σχέδιο για το Owl χρησιμοποιεί έναν σφαιρικό, κι όχι όπως γίνεται συνήθως παραβολικό, κάτοπτρο για να περικοπεί το κόστος. Αυτό σημαίνει ότι τα τμήματά του μπορούν να έχουν την ίδια μορφή και μέγεθος και μπορούν να παραχθούν μαζικά.

Αλλά αυτό σημαίνει, επίσης, ότι το είδωλο δεν θα είναι εστιασμένο, έτσι το Owl θα χρειάζεται αρκετά διορθωτικά κάτοπτρα.

Η ιδέα του Owl είναι για ένα τηλεσκόπιο, περίπου, 100m, αλλά το Euro-50 σχεδιάζεται για 60 μέτρα - με μικρότερο δηλαδή παραβολικό κάτοπτρο - που μπορεί να έχει καλύτερη σχέση μεταξύ του κόστους και της απόδοσης.

Η μελέτη που γίνεται αυτήν την περίοδο θα καθορίσει με ποιες από αυτές τις ιδέες θα συνταχθεί η Ευρώπη.

Η Εθνική Συνεδρίαση της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας πραγματοποιήθηκε στο πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ.

Ο John Mather από το διαστημικό τηλεσκόπιο της επόμενης γενιάς James Webb (JWST) εύχεται να ευοδωθούν και τα δύο προγράμματα, επειδή το τηλεσκόπιο Hubble και τα τηλεσκόπια Keck στο Mauna Kea της Χαβάης απέδειξαν ότι τα διαστημικά και τα επίγεια τηλεσκόπια λειτουργούν συμπληρωματικά. Αυτά που μπορούν να πετύχουν από κοινού είναι πολύ περισσότερα από όσα μπορεί ν' ανακαλύψει το καθένα ανεξάρτητα. Στο διάστημα, όπου το αστρικό φως με το σκοτάδι κάνουν μεγαλύτερη αντίθεση, ένα τηλεσκόπιο όπως το JWST μπορεί να ανιχνεύσει ουράνια σώματα με πολύ αμυδρό φως που δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ ξανά. Μόλις το JWST εντοπίσει ένα τέτοιο αντικείμενο, το ΤΜΤ θα προσηλώσει το τεράστιο «μάτι» του πάνω του για ώρες· όχι μόνο θα μας παράσχει λεπτομερέστερη εικόνα του ουράνιου αντικειμένου, αλλά θα προσπαθήσει ν' ανακαλύψει τη σύσταση του.