ESO har tecknat ett avtal med Breakthrough Initiatives för att anpassa instrumenteringen av Very Large Telescope i Chile för att söka efter planeter i det närliggande stjärnsystemet Alpha Centauri. Sådana planeter kan vara mål för en eventuell uppskjutning av miniatyrrymdsonder genom initiativet Breakthrough Starshot.

ESO, representerad av generaldirektören, Tim de Zeeuw, har tecknat ett avtal med Breakthrough Initiatives, representerad av Pete Worden, Ordförande i stiftelsen Breakthrough Prize och verkställande direktör för Breakthrough Initiatives. Avtalet tillhandahåller medel för instrumentet VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-infrared), monterad vid ESO:s Very Large Telescope (VLT) för att modifieras för att avsevärt förbättra dess förmåga att söka efter potentiellt beboeliga planeter runt Alpha Centauri, det stjärnsystem som ligger närmast jorden. Avtalet ger också teleskoptid för att möjliggöra ett noggrant sökprogram 2019.

Upptäckten 2016 av en planet, Proxima b, runt Proxima Centauri, den tredje och svagaste stjärnan i Alpha Centauri-systemet, ger ännu mer impuls till denna sökning.

Att veta var de närmaste exoplaneterna är är av största intresse för Breakthrough Starshot, forsknings- och ingenjörsprogrammet som lanserades i april 2016, som syftar till att demonstrera proof of concept för ultrasnabba ljusdrivna "nanocraft", lägger grunden för den första lanseringen till Alpha Centauri inom en generation.

Att upptäcka en beboelig planet är en enorm utmaning på grund av ljusstyrkan hos planetsystemets värdstjärna, som tenderar att överväldiga de relativt mörka planeterna. Ett sätt att göra detta enklare är att observera i det mellan-infraröda våglängdsområdet, där den termiska glöden från en planet i bana avsevärt minskar ljusstyrkan mellan den och dess värdstjärna. Men även i mitten av infrarött, stjärnan förblir miljontals gånger ljusare än de planeter som ska upptäckas, som kräver en dedikerad teknik för att minska det bländande stjärnljuset.

Det befintliga mellaninfraröda instrumentet VISIR på VLT kommer att ge sådan prestanda om det förbättrades för att avsevärt förbättra bildkvaliteten med hjälp av adaptiv optik, och anpassad för att använda en teknik som kallas koronografi för att minska stjärnljuset och därigenom avslöja den möjliga signalen från potentiella jordlevande planeter. Genombrottsinitiativ kommer att betala för en stor del av de nödvändiga teknologierna och utvecklingskostnaderna för ett sådant experiment, och ESO kommer att tillhandahålla den nödvändiga observationskapaciteten och tiden.

Den nya hårdvaran inkluderar en instrumentmodul kontrakterad till Kampf Telescope Optics (KTO), München, som kommer att vara värd för vågfrontssensorn, och en ny detektorkalibreringsanordning. Dessutom, Det finns planer på en ny koronagraf som ska utvecklas gemensamt av universitetet i Liège (Belgien) och Uppsala universitet (Sverige).

Att upptäcka och studera potentiellt beboeliga planeter som kretsar kring andra stjärnor kommer att vara ett av de huvudsakliga vetenskapliga målen för det kommande European Extremely Large Telescope (E-ELT. Även om den ökade storleken på E-ELT kommer att vara avgörande för att få en bild av en planet i större utsträckning avstånd i Vintergatan, ljusuppsamlingskraften hos VLT är precis tillräcklig för att avbilda en planet runt den närmaste stjärnan, Alfa centauri.

Utvecklingen för VISIR kommer också att vara till nytta för det framtida METIS-instrumentet, som ska monteras på E-ELT, eftersom den erhållna kunskapen och proof of concept kommer att vara direkt överförbara. Den enorma storleken på E-ELT borde göra det möjligt för METIS att upptäcka och studera exoplaneter lika stora som Mars som kretsar runt Alpha Centauri, om de finns, såväl som andra potentiellt beboeliga planeter runt andra närliggande stjärnor.