Sono passati 20 anni da quando il primo dei quattro telescopi unitari che compongono il Very Large Telescope (VLT) dell'ESO ha visto la prima luce. Dal 2000 tutti e quattro sono in funzione. Uno degli obiettivi originali del VLT era di far lavorare tutti e quattro gli "scopi" in combinazione, e questo è stato ora raggiunto.
Lo strumento che combina la luce di tutti e quattro gli ambiti VLT si chiama ESPRESSO, che sta per Echelle SPectrograph per Rocky Exoplanet e Stable Spectroscopic Observations. ESPRESSO cattura la luce da ciascuno degli specchi da 8,2 metri nei quattro telescopi unitari del VLT. Questa combinazione rende ESPRESSO, in effetti, il più grande telescopio ottico al mondo.
La combinazione della potenza dei quattro telescopi unitari del VLT rappresenta una pietra miliare per l'ESO. In qualità di scienziato dello strumento ESPRESSO all'ESO, Gaspare Lo Curto, afferma: “L'ESO ha realizzato un sogno che risale al tempo in cui il VLT fu concepito negli anni '80: riunire la luce di tutti e quattro i telescopi unitari su Cerro Paranal in un focus incoerente alimentare un singolo strumento! " L'entusiasmo è reale, perché insieme agli altri suoi obiettivi scientifici, ESPRESSO sarà un telescopio estremamente potente per la caccia al pianeta.
"L'ESO ha realizzato un sogno che risale al tempo in cui il VLT fu concepito negli anni '80." - Gaspare Lo Curto, scienziato strumento ESPRESSO.
ESPRESSO utilizza un sistema di specchi, lenti e prismi per trasmettere la luce da ciascuno dei quattro ambiti VLT allo spettrografo. Ciò si ottiene con una rete di tunnel che è stata incorporata nel VLT quando è stata costruita. ESPRESSO ha la flessibilità di combinare la luce di tutti e quattro o di uno qualsiasi dei telescopi. Questa flessibilità osservativa era anche un obiettivo progettuale originale per ESPRESSO.
I quattro telescopi unitari spesso funzionano insieme come l'interferometro VLT, ma è molto diverso da ESPRESSO. L'interferometro VLT consente agli astronomi di studiare dettagli estremi in oggetti luminosi, ma non combina la luce dei quattro telescopi unitari in un unico strumento. ESPRESSO raccoglie la luce da tutti e quattro gli ambiti e la divide nei suoi colori componenti. Ciò consente un'analisi dettagliata della composizione di oggetti distanti.
ESPRESSO è uno strumento molto complesso, che spiega perché è stato impiegato fino ad ora per essere implementato. Funziona con un principio chiamato "focus incoerente". In questo senso, "incoerente" significa che la luce proveniente da tutti e quattro i telescopi viene sommata, ma le informazioni sulla fase non sono incluse come con l'interferometro VLT. Ciò si riduce al fatto che mentre sia VLT Interferometer che ESPRESSO utilizzano entrambi la luce di tutti e quattro i telescopi VLT, ESPRESSO ha solo la risoluzione spaziale di un singolo specchio 8.2. ESPRESSO, come suggerisce il nome, si basa sull'analisi spettrografica dettagliata. E in questo, eccellerà.
"ESPRESSO lavorando con tutti e quattro i telescopi unitari ci offre un allettante assaggio di ciò che la prossima generazione di telescopi, come il telescopio estremamente grande ESO, offrirà tra pochi anni." - Il direttore generale dell'ESO, Xavier Barcons
ESPRESSO è il successore di HARPS, il Planet Searcher ad alta precisione a velocità radiale, che fino ad ora è stato il nostro miglior cacciatore di esopianeti. HARPS è un telescopio di 3,6 metri gestito dall'ESO e basato anche su uno spettrografo echelle. Ma il potere di ESPRESSO minerà quello di HARPS.
Esistono tre obiettivi scientifici principali per ESPRESSO:
- Caccia al pianeta
- Misurare la variazione delle costanti fisiche fondamentali
- Analizzare la composizione chimica delle stelle nelle galassie vicine
ESPRESSO prenderà misure altamente precise delle velocità radiali delle stelle di tipo solare in altri sistemi solari. Quando un esopianeta orbita attorno alla sua stella, prende parte a una danza o al tiro alla fune con la stella, allo stesso modo in cui i pianeti del nostro Sistema Solare fanno con il nostro Sole. ESPRESSO sarà in grado di misurare "danze" molto piccole, il che significa che sarà in grado di rilevare pianeti molto piccoli. Al momento, i nostri strumenti di caccia al pianeta non sono così sensibili come ESPRESSO, il che significa che i nostri risultati di ricerca esopianeta sono distorti per i pianeti più grandi. ESPRESSO dovrebbe rilevare pianeti più piccoli di dimensioni terrestri.
È qui che il potere di combinazione della luce di ESPRESSO sarà più utile. ESPRESSO verrà utilizzato per osservare quasar estremamente distanti e deboli, per provare a misurare la variazione delle costanti fisiche fondamentali nel nostro Universo. (Se ci sono variazioni, vale a dire.) Non è solo la capacità di combinazione della luce dello strumento che lo consente, ma anche l'estrema stabilità dello strumento.
In particolare, ESPRESSO proverà ad effettuare le nostre misurazioni più accurate di sempre costante di struttura fine, e il rapporto massa protone-elettrone. Gli astronomi vogliono sapere se questi sono cambiati nel tempo. Utilizzeranno ESPRESSO per esaminare la luce antica proveniente da questi lontani quasar per misurare qualsiasi cambiamento.
ESPRESSO aprirà nuove possibilità nella misurazione delle stelle nelle galassie vicine. L'elevata efficienza e l'alta risoluzione consentiranno agli astronomi di studiare le stelle al di fuori della Via Lattea con dettagli senza precedenti. Una migliore comprensione delle stelle in altre galassie è sempre un elemento prioritario in astronomia.
Lasciamo che lo scienziato del progetto Paolo Molaro abbia l'ultima parola, per ora. “Questa pietra miliare impressionante è il culmine del lavoro di una grande squadra di scienziati e ingegneri per molti anni. È meraviglioso vedere ESPRESSO al lavoro con tutti e quattro i telescopi unitari e non vedo l'ora che arrivino gli entusiasmanti risultati scientifici ”.
