Över hela världen, några verkligt banbrytande teleskop byggs som kommer att inleda en ny tidsålder av astronomi. Platser inkluderar berget Mauna Kea på Hawaii, Australien, Sydafrika, sydvästra Kina, och Atacamaöknen – en avlägsen platå i de chilenska Anderna. I denna extremt torra miljö, flera arrayer byggs som gör det möjligt för astronomer att se längre in i kosmos och med högre upplösning.

En av dessa är European Southern Observatorys (ESO) Extremely Large Telescope (ELT), en nästa generations array som kommer att innehålla en komplex primär spegel som mäter 39 meter (128 fot) i diameter. Just nu, byggandet pågår på toppen av Andinsberget Cerro Armazones, där byggteam är upptagna med att gjuta grunden till det största teleskopet varje byggt.

Konstruktionen av ELT började i maj 2017 och är för närvarande planerad att vara färdig 2024. Tidigare, ESO har indikerat att det kommer att kosta omkring 1 miljard euro (1,12 miljarder dollar) att bygga ELT – baserat på 2012 års priser. Justerat för inflation, som går ut på 1,23 miljarder dollar 2018, och ungefär 1,47 miljarder dollar (om man antar en inflation på 3 %) till 2024.

Förutom de höga höjdförhållandena som krävs för effektiv astronomi, där atmosfärisk interferens är låg och det inte finns någon ljusförorening, ESO behövde en enorm, platt utrymme för att lägga ELT:s grunder. Eftersom en sådan plats inte fanns, ESO byggde en genom att platta till toppen av berget Cerro Armazones i Chile. Som bilden överst visar, platsen är nu täckt av en rad stiftelser.

Nyckeln till ELT:s avbildningsförmåga är dess bikakeformade primärspegel, som i sig består av 798 hexagonala speglar, som var och en mäter 1,4 (4,6 fot) meter i diameter. Denna mosaikliknande struktur är nödvändig eftersom det för närvarande inte är möjligt att bygga en enda spegel på 39 meter som kan producera kvalitetsbilder.

För jämförelse, ESO:s Very Large Telescope (VLT) – det största och mest avancerade teleskopet i världen för närvarande – bygger på fyra enhetsteleskop som har speglar som mäter 8,2 m (27 fot) i diameter och fyra rörliga hjälpteleskop med speglar som mäter 1,8 m (5,9 m) ft) i diameter. Genom att kombinera ljus från dessa teleskop (en process som kallas interferometri), VLT kan uppnå upplösningen för en spegel som mäter upp till 200 m (656 fot).

Dock, 39-meters ELT kommer att ha avsevärda fördelar jämfört med VLT, stoltserar med en uppsamlingsyta som är hundra gånger större och förmågan att samla in hundra gånger mer ljus. Detta kommer att möjliggöra observationer av mycket svagare föremål. Dessutom, ELT:s bländare kommer inte att utsättas för några luckor (vilket är fallet med interferometri) och bilderna som den tar kommer inte att behöva bearbetas noggrant.

Allt sagt, ELT kommer att samla in ungefär 200 gånger så mycket ljus som rymdteleskopet Hubble, vilket gör det till det mest kraftfulla teleskopet i det optiska och infraröda spektrumet. Med sin kraftfulla spegel och adaptiva optiksystem för att korrigera för atmosfärisk turbulens, ELT förväntas kunna direkt avbilda exoplaneter runt avlägsna planeter, något som sällan är möjligt med befintliga teleskop.

På grund av detta, ELT:s vetenskapliga mål inkluderar direkt avbildning av steniga exoplaneter som kretsar närmare sina stjärnor, vilket äntligen kommer att göra det möjligt för astronomer att kunna karakterisera atmosfären på "jordliknande" planeter. I det här avseendet, ELT kommer att vara en spelväxlare i jakten på potentiellt beboeliga världar bortom vårt solsystem.

Dessutom, ELT kommer att kunna mäta accelerationen av universums expansion direkt, vilket kommer att göra det möjligt för astronomer att lösa ett antal kosmologiska mysterier – till exempel vilken roll mörk energi spelade i kosmisk evolution. Jobbar baklänges, astronomer kommer också att kunna konstruera mer omfattande modeller av hur universum utvecklats över tiden.

Detta kommer att förstärkas av det faktum att ELT kommer att kunna utföra rumsligt upplösta spektroskopiska undersökningar av hundratals massiva galaxer som bildades i slutet av den "mörka tidsåldern" - ungefär 1 miljard år efter Big Bang. Därvid, ELT kommer att ta bilder av de tidigaste stadierna av galaxbildning och ge information som hittills bara har varit tillgänglig för närliggande galaxer.

Allt detta kommer att avslöja de fysiska processerna bakom bildandet och omvandlingen av galaxer under loppet av miljarder år. Det kommer också att driva övergången från våra nuvarande kosmologiska modeller (som till stor del är fenomenologiska och teoretiska) till en mycket mer fysisk förståelse av hur universum utvecklats över tiden.

Under de kommande åren, ELT kommer att få sällskap av andra nästa generations teleskop som Thirty Meter Telescope (TMT), Giant Magellan Telescope (GMT), Square Kilometer Array (SKA) och Femhundra meter Aperture Spherical Telescope (FAST). På samma gång, rymdbaserade teleskop som Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) och James Webb Space Telescope (JWST) förväntas ge otaliga upptäckter.

En revolution inom astronomi kommer, och så vidare!