ESPRESSO-instrumentet på ESO:s Very Large Telescope i Chile har använt det kombinerade ljuset från alla fyra 8,2-meters enhetsteleskopen för första gången. Att kombinera ljus från Unit Telescopes på detta sätt gör VLT till det största optiska teleskopet som finns vad gäller uppsamlingsyta.

Ett av de ursprungliga designmålen för ESO:s Very Large Telescope (VLT) var att dess fyra Unit Telescopes (UTs) skulle samarbeta för att skapa ett enda jätteteleskop. Med det första ljuset från ESPRESSO-spektrografen som använder VLT:s fyra-enhetsteleskopläge, denna milstolpe har nu uppnåtts.

Efter omfattande förberedelser av ESPRESSO-konsortiet (ledd av det astronomiska observatoriet vid universitetet i Genève, med deltagande av forskningscentra från Italien, Portugal, Spanien och Schweiz) och ESO-personal, ESO:s generaldirektör Xavier Barcons initierade denna historiska astronomiska observation med en knapptryckning i kontrollrummet.

ESPRESSO instrumentforskare vid ESO, Gaspare Lo Curto, förklarar den historiska betydelsen av denna händelse:"ESO har förverkligat en dröm som går tillbaka till den tid då VLT skapades på 1980-talet:att kombinera ljuset från alla fyra enhetsteleskopen på Cerro Paranal för att mata ett enda instrument!"

När alla fyra 8,2-meters enhetsteleskop kombinerar sin ljussamlande kraft för att mata ett enda instrument, VLT blir i praktiken det största optiska teleskopet i världen när det gäller uppsamlingsyta.

Två av de huvudsakliga vetenskapliga målen för ESPRESSO är upptäckten och karakteriseringen av jordliknande planeter och sökandet efter möjlig variation av fysikens grundläggande konstanter. Särskilt de senare experimenten kräver observation av avlägsna och svaga kvasarer, och detta vetenskapsmål kommer att dra mest nytta av att kombinera ljuset från alla fyra enhetsteleskopen i ESPRESSO. Båda förlitar sig på instrumentets ultrahöga stabilitet och en extremt stabil referensljuskälla.

På grund av komplexiteten, kombinationen av ljus från alla fyra enhetsteleskopen på detta sätt, vid vad som kallas ett "osammanhängande fokus", hade inte genomförts förrän nu. Dock, utrymme för det byggdes in i teleskopen och bergstoppens underjordiska struktur från början.

Ett system av speglar, Prismor och linser överför ljuset från varje VLT-enhetsteleskop till ESPRESSO-spektrografen upp till 69 meter bort. Tack vare denna komplexa optik, ESPRESSO kan antingen samla ljuset från upp till alla fyra enhetsteleskopen tillsammans, öka dess ljussamlande kraft, eller alternativt ta emot ljus från något av enhetsteleskopen oberoende, möjliggör mer flexibel användning av observationstid. ESPRESSO utvecklades speciellt för att utnyttja denna infrastruktur.

Ljus från de fyra enhetsteleskopen samlas rutinmässigt i VLT-interferometern för att studera extremt fina detaljer i jämförelsevis ljusa föremål. Men interferometri, som kombinerar strålarna "sammanhängande", kan inte utnyttja den enorma ljusinsamlingspotentialen hos de kombinerade teleskopen för att studera svaga föremål.

Projektforskaren Paolo Molaro kommenterar:"Denna imponerande milstolpe är kulmen på arbetet av ett stort team av forskare och ingenjörer under många år. Det är underbart att se ESPRESSO arbeta med alla fyra enhetsteleskopen och jag ser fram emot de spännande vetenskapliga resultaten som kommer att komma. ."

Att mata in det kombinerade ljuset till ett enda instrument kommer att ge astronomer tillgång till information som aldrig tidigare varit tillgänglig. Denna nya anläggning är en game changer för astronomi med högupplösta spektrografer. Den använder sig av nya begrepp, såsom våglängdskalibrering med hjälp av en laserfrekvenskam, ger oöverträffad precision och repeterbarhet, och nu förmågan att förena ljusuppsamlingskraften hos de fyra individuella enhetsteleskopen.

"ESPRESSO som arbetar med alla fyra enhetsteleskopen ger oss en lockande försmak av nästa generations teleskop, som ESO:s Extremely Large Telescope, kommer att erbjuda inom några år, avslutar ESO:s generaldirektör, Xavier Barcons.