Tutto il mondo, alcuni telescopi davvero innovativi sono in fase di costruzione che inaugureranno una nuova era dell'astronomia. I siti includono la montagna di Mauna Kea nelle Hawaii, Australia, Sud Africa, Cina sudoccidentale, e il deserto di Atacama, un remoto altopiano nelle Ande cilene. In questo ambiente estremamente secco, sono in fase di costruzione più array che consentiranno agli astronomi di vedere più lontano nel cosmo e con una maggiore risoluzione.

Uno di questi è l'Extremely Large Telescope (ELT) dell'Osservatorio europeo meridionale (ESO), un array di nuova generazione che sarà caratterizzato da un complesso specchio primario di 39 metri (128 piedi) di diametro. In questo momento, è in corso la costruzione in cima alla montagna andina di Cerro Armazones, dove le squadre di costruzione sono impegnate a gettare le basi per il più grande telescopio mai costruito.

La costruzione dell'ELT è iniziata nel maggio 2017 ed è attualmente prevista per essere completata entro il 2024. In passato, l'ESO ha indicato che costerà circa 1 miliardo di euro (1,12 miliardi di dollari) per costruire l'ELT, in base ai prezzi del 2012. Adeguato per l'inflazione, che equivale a $ 1,23 miliardi nel 2018, e circa 1,47 miliardi di dollari (assumendo un tasso di inflazione del 3%) entro il 2024.

Oltre alle condizioni di alta quota necessarie per un'astronomia efficace, dove l'interferenza atmosferica è bassa e non c'è inquinamento luminoso, l'ESO aveva bisogno di un enorme, spazio piano per porre le fondamenta del PFU. Poiché tale luogo non esisteva, l'ESO ne ha costruito uno appiattendo la cima del monte Cerro Armazones in Cile. Come mostra l'immagine in alto, il sito è ora coperto da una serie di fondazioni.

La chiave per le capacità di imaging dell'ELT è il suo specchio primario a nido d'ape, che a sua volta è composto da 798 specchi esagonali, ognuno dei quali misura 1,4 (4,6 piedi) di diametro. Questa struttura a mosaico è necessaria visto che attualmente non è possibile costruire un singolo specchio di 39 metri in grado di produrre immagini di qualità.

Per confronto, il Very Large Telescope (VLT) dell'ESO, attualmente il telescopio più grande e avanzato al mondo, si basa su quattro telescopi unitari con specchi di 8,2 m (27 piedi) di diametro e quattro telescopi ausiliari mobili con specchi di 1,8 m (5,9 piedi) di diametro. Combinando la luce di questi telescopi (un processo noto come interferometria), il VLT è in grado di raggiungere la risoluzione di uno specchio che misura fino a 200 m (656 piedi).

Però, il 39 metri ELT avrà notevoli vantaggi rispetto al VLT, vantando un'area di raccolta cento volte più grande e la capacità di raccogliere cento volte più luce. Ciò consentirà osservazioni di oggetti molto più deboli. Inoltre, l'apertura dell'ELT non sarà soggetta ad alcuna lacuna (come nel caso dell'interferometria) e le immagini catturate non dovranno essere elaborate rigorosamente.

Tutto detto, l'ELT raccoglierà circa 200 volte più luce del telescopio spaziale Hubble, rendendolo il telescopio più potente nello spettro ottico e infrarosso. Con il suo potente specchio e i suoi sistemi di ottica adattiva per correggere la turbolenza atmosferica, l'ELT dovrebbe essere in grado di visualizzare direttamente gli esopianeti intorno a pianeti lontani, qualcosa che è raramente possibile con i telescopi esistenti.

A causa di ciò, gli obiettivi scientifici dell'ELT includono l'imaging diretto di esopianeti rocciosi che orbitano più vicino alle loro stelle, che permetterà finalmente agli astronomi di poter caratterizzare le atmosfere dei pianeti "simili alla Terra". Nel rispetto, l'ELT sarà un punto di svolta nella caccia a mondi potenzialmente abitabili oltre il nostro sistema solare.

Inoltre, l'ELT sarà in grado di misurare direttamente l'accelerazione dell'espansione dell'universo, che consentirà agli astronomi di risolvere una serie di misteri cosmologici, come il ruolo svolto dall'Energia Oscura nell'evoluzione cosmica. Lavorando a ritroso, gli astronomi saranno anche in grado di costruire modelli più completi di come l'universo si è evoluto nel tempo.

Ciò sarà rafforzato dal fatto che l'ELT sarà in grado di condurre indagini spettroscopiche risolte nello spazio di centinaia di massicce galassie che si sono formate alla fine del "Secolo Oscuro", circa 1 miliardo di anni dopo il Big Bang. Così facendo, l'ELT catturerà immagini delle prime fasi della formazione delle galassie e fornirà informazioni che finora erano disponibili solo per le galassie vicine.

Tutto questo rivelerà i processi fisici dietro la formazione e la trasformazione delle galassie nel corso di miliardi di anni. Guiderà anche la transizione dai nostri attuali modelli cosmologici (che sono in gran parte fenomenologici e teorici) a una comprensione molto più fisica di come l'universo si è evoluto nel tempo.

Negli anni a venire, l'ELT sarà affiancato da altri telescopi di nuova generazione come il Thirty Meter Telescope (TMT), il telescopio gigante di Magellano (GMT), lo Square Kilometer Array (SKA) e il telescopio sferico ad apertura di cinquecento metri (FAST). Allo stesso tempo, telescopi spaziali come il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) e il James Webb Space Telescope (JWST) dovrebbero fornire innumerevoli scoperte.

Sta arrivando una rivoluzione nell'astronomia, e così via!