ESO pähkinänkuoressa

Tähtitiedettä kutsutaan usein vanhimmaksi tieteeksi. Epäilemättä Linnunradan tähtivyö on kirkkaana yönä taivaankannen poikki kaareutuessaan herättänyt kunnioitusta eri kulttuureissa kautta aikojen. Moderni tähtitiede on kohonnut dynaamiseksi luonnontieteeksi, joka käyttää edistyneimpiä tieteellisiä laitteita ja menetelmiä. Elämme jännittäviä aikoja tähtitieteessä: käytettävissämme olevan teknologian avulla saatamme vihdoin tutkia kohteita maailmankaikkeuden äärilaidoilla ja havaita todisteita muita tähtiä kiertävistä planeetoista. Voimme alkaa hakea vastausta meitä kaikkia kiehtovaan perimmäiseen kysymykseen: olemmeko yksin maailmankaikkeudessa?

Paranalin observatorio ESO on tähtitieteen alalla johtava hallitustenvälinen tiede- ja teknologiajärjestö. Se toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, jossa suunnitellaan ja rakennetaan tehokkaita havaintolaitteistoja Maan pinnalta tehtävää tähtitieteellistä tutkimusta varten. Ne mahdollistavat merkittävien tieteellisten löytöjen tekemisen. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen edistämisessä ja alan tieteellisen yhteistyön toteuttamisessa.

ESO:lla on käytössään kolme ainutlaatuista huippuluokan havaintoaluetta Atacaman autiomaassa Chilessä: La Silla, Paranal ja Chajnantor. Ensimmäinen ESO:n observatorioista on La Silla, joka sijaitsee 2400 metriä korkealla vuorella 600 kilometriä Santiago de Chilestä pohjoiseen. Sen havaintovälineistöön kuuluu useita optisia teleskooppeja, joiden peilin halkaisija on alle 3.6 metriä. La Sillan käänteentekevässä 3.5-metrisessä NTT-teleskoopissa (New Technology Telescope) otettiin ensimmäisenä käyttöön ESO:n kehittämä pääpeilin tietokoneohjaus, teknologia, jota nykyisin käytetään kaikissa suurissa teleskoopeissa. ESO:n 3.6-metrin teleskooppiin on nykyään kiinnitetty maailman edistynein eksoplaneettoja etsivä spektrografi, HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), jonka tarkkuus on vertaistaan vailla.

Siinä missä La Silla pysyttelee yhä tähtitieteen eturintamassa ollen maanpäällisistä observatorioista toiseksi tuotteliain, eurooppalaisen tähtitieteen lippulaiva on kuitenkin Paranalin observatorion VLT-teleskooppi (Very Large Telescope). Paranal sijaitsee 2600 metrin korkeudessa yhdellä maailman kuivimmista alueista, noin 130 kilometriä etelään Chilen Antofagastasta ja 12 kilometriä sisämaahan Tyynen valtameren rannikosta. Moniin erittäin menestyksekkäisiin tutkimusohjelmiin johtanut tieteellinen toiminta aloitettiin Paranalissa vuonna 1999.

VLT on mitä epätavanomaisin, uusimpaan teknologiaan pohjautuva teleskooppi. Kyseessä ei ole vain yksi teleskooppi vaan neljän "yksikköteleskoopin" sarja. Jokaisen pääpeili on halkaisijaltaan 8.2 metriä. Tunnin valotusajalla kullakin VLT:n teleskoopeista voidaan saada kuvia kohteista, joiden näennäinen kirkkaus on jopa 30 magnitudia. Himmeimmät paljaalla silmällä nähtävät kohteet ovat 4 miljardia kertaa kirkkaampia.

VLT-teleskooppiin kuuluu myös neljä 1.8 metrin aputeleskooppia. Yksi VLT-teleskoopin jännittävimmistä piirteistä on se, että sitä voidaan käyttää jättimäisenä optisena interferometrinä (VLT Interferometer, VLTI) yhdistämällä useamman joko yksikköteleskoopin tai aputeleskoopin valo. Interferometritilassa teleskoopin kuva on yhtä tarkka kuin teleskoopilla, jonka peilin halkaisija on yhtä suuri kuin interferometrin etäisimpien peilien välimatka. Yksikkö- ja aputeleskooppeja käytettäessä tämä on VLTI:lle jopa 200 metriä.

Vuosittain ESO:n teleskoopeille tehdää noin 2000 käyttöehdotusta, jotka yhteensä veisivät 4-6 kertaisesti käytettävissä olevan havaintoajan. ESO on maailman tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. Vuonna 2013 julkaistiin yli 840 ESO:n havaintoihin perustuvaa vertaisarvioitua tieteellistä artikkelia. Lisäksi VLT-havaintoihin perustuvia tutkimusjulkaisuja lainataan kaksi kertaa keskimääräistä enemmän. ESO:n "tiedekoneiden" hyvin korkea tehokkuus tuottaa nykyisellään jatkuvasti valtavia määriä havaintoaineistoa. Aineisto tallennetaan pysyvään Tiedeaineiston arkistoon ESO:n päämajassa. Arkisto käsittää nyt yli 1.5 miljoonaa kuvaa ja spektriä, joiden yhteenlaskettu koko on 65 teratavua (65 000 000 000 000 tavua). Tämä vastaa 30 miljoonaa 1000-sivuista kirjaa, jotka veisivät yli 1000 kilometriä hyllytilaa.

ALMA-teleskooppijärjestelmä (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) on käänteentekevä tähtitieteellinen havaintolaitteisto ja suurin meneillään oleva maanpäällisen tähtitieteen hanke. ALMA koostuu kuudestakymmenestä­kuudesta halkaisijaltaan 12- ja 7-metrisestä millimetri- ja alimillimetriaaltoja havainnoivasta antennista. ALMA aloitti tieteellisen havainnoinnin vuonna 2011 ja se vihittiin virallisesti käyttöön vuonna 2013. ALMA sijaitsee 5000 metrin korkeudella merenpinnasta Chajnantorin ylätasangolla. Se on yksi maailman korkeimmalla sijaitsevista tähtitieteellisistä observatorioista. ALMA on Euroopan, Pohjois-Amerikan ja Itä-Aasian yhteistyöhanke yhdessä Chilen kanssa. ALMA:n eurooppalainen kumppani on ESO. Chajnantorissa sijaitsee myös 12-metrinen APEX (Atacama Pathfinder Experiment), millimetri- ja alimillimetriteleskooppi, jota ESO hoitaa Onsalan avaruusobservatorion (OSO), Radioastronomian Max Planck -instituutin (Max-Planck-Institut für Radioastronomie) ja ESO:n itsensä puolesta.

VLT-teleskooppia seuraava askel on halkaisijaltaan 39-metrisen E-ELT -jättiläisteleskoopin (European Extremely Large optical/infrared Telescope) rakentaminen. E-ELT:stä tulee maailman suurin näkyvän valon ja lähi-infrapuna-aallonpituuksien teleskooppi, "maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä". E-ELT:n avulla tutkijat pääsevät tarttumaan moniin tähtitieteen keskeisimmistä ratkaisemattomista kysymyksistä. Se saattaa lopulta mullistaa käsitystämme maailmankaikkeudesta yhtä paljon kuin Galileon kaukoputki 400 vuotta sitten. Rakentamisen odotetaan alkavan loppuvuonna 2014, ja kaukoputken pitäisi olla toiminnassa ensi vuosikymmenen alussa.

ESO:n päämaja sijaitsee Saksassa Münchenin lähellä Garchingissa. Se on järjestön tieteellinen, teknillinen ja hallinnollinen keskus, jossa kehitetään kaikkein edistyksellisimpiä havaintolaitteita observatorioita varten.