Het zijn vermoedelijk de bekendste telescopen ter wereld: het kwartet van de Very Large Telescope in Chili. Sterrenkundejournalist Govert Schilling is er kind aan huis en neemt je mee naar een van de bijzonderste uithoeken van de planeet. En nog beter: u kunt hier zelf ook heen, met onze exclusieve lezersreis (meer informatie onderaan dit bericht). 

De grootste Europese telescopen staan niet op het continent zelf, maar in het Zuid-Amerikaanse Chili. In het noorden van het land wordt al ruim vijftig jaar sterrenkunde bedreven door de Europese Zuidelijke 
Sterrenwacht, beter bekend onder de afkorting ESO (European Southern Observatory). Deze organisatie werd ooit opgericht op initiatief van de 
Nederlandse astronoom Jan Hendrik Oort. De geringe bevolkingsdichtheid en het unieke, kurkdroge klimaat maken van de Atacama-woestijn een waar sterrenkundig paradijs. De spectaculaire landschappen krijgen astronomen er gratis bij.

Bescheiden begin

ESO’s La Silla observatorium, 2400 meter boven zeeniveau
ESO’s La Silla observatorium, 2400 meter boven zeeniveau. Afbeelding: ESO

ESO’s allereerste telescoop verrees begin jaren zeventig op Cerro La Silla, in het middelgebergte ten noordoosten van de havenstad La Serena. In twintig jaar groeide La Silla uit tot 
(indertijd) het grootste astronomische observatorium ter wereld. De 3,6-meter-telescoop (1977) was lange tijd recordhouder op het zuidelijk halfrond. Onverharde bergwegen voeren naar naburige Amerikaanse observatoria, zoals Las Campanas en, meer naar het zuiden, Cerro Tololo. Rond de eeuwwisseling kwam daar Cerro Pachón nog bij, waar de 8 meter grote Gemini South Telescope verrees en waar momenteel gebouwd wordt aan de Large Synoptic Survey Telescope (LSST). Op La Silla vindt nog steeds baanbrekend onderzoek plaats – onder andere naar planeten bij andere sterren – maar de meeste Europese activiteiten hebben zich verder naar het noorden verplaatst.

‘Ik heb aan 30 procent van de informatie genoeg om een besluit te nemen’
LEES OOK
‘Ik heb aan 30 procent van de informatie genoeg om een besluit te nemen’

Telescopenkwartet

De Melkweg en de twee Magelhaense Wolken (links) boven de Very Large Telescope. Foto: ESO
De Melkweg en de twee Magelhaense Wolken (links) boven de Very Large Telescope. Foto: ESO

ESO’s astronomische werkpaard is de Very Large Telescope (VLT) op Cerro Paranal (2635 meter), zo’n 140 kilometer ten zuiden van de noordelijke havenstad Antofagasta. De ruige woestijnweg, dwars door een onherbergzaam Marslandschap, is inmiddels verhard. De VLT bestaat uit vier identieke reuzentelescopen, elk met een spiegelmiddellijn van 8,2 meter, gehuisvest in grote cilindrische silo’s. Elke telescoop heeft zijn eigen arsenaal aan astronomische meetinstrumenten – gevoelige camera’s en spectroscopen. Maar de vier Unit Telescopes kunnen ook onderling ‘gekoppeld’ worden op dezelfde manier zoals dat gebeurt met de afzonderlijke radioschotels van de 
Westerbork-telescoop in Drenthe. Die interferometrietechniek levert ongekend scherpe beelden op; op die manier zijn onder andere exoplaneten in beeld gebracht.

Een bezoek aan een van de vier Unit 
Telescopes is een overweldigende ervaring. Honderden tonnen bewegend staal, exact uitgebalanceerd; precisie-optiek met 
ingenieuze correcties voor temperatuurschommelingen en atmosferische trillingen; koelsystemen en computerbesturing – en dat allemaal in een schitterend woestijnlandschap, ver van de bewoonde wereld, waar ESO zijn eigen stroom moet opwekken en waar tweemaal daags drinkwater wordt aangevoerd. Om het leven van de bezoekende wetenschappers iets te veraangenamen, beschikt het astronomenhotel op 
Paranal over een tropisch zwembad en een uitstekende Chileense keuken.

Op Paranal staat ook de VLT Survey 
Telescope, uitgerust met de gigantische OmegaCAM – een 268-megapixelcamera die onder leiding van Groningse astronomen is ontworpen en gebouwd. Op een 
naburige bergtop wordt de sterrenhemel op infrarode golflengten in kaart gebracht door de VISTA-telescoop, van Britse makelij. De Paranal-sterrenwacht is een van de productiefste observatoria ter wereld; nog voortdurend worden er nieuwe geavanceerde meetinstrumenten in gebruik genomen.

Adaptieve optiek

Vier lasers schijnen vanaf een van de VLT-telescopen de ruimte in. Afbeelding: ESO
Vier lasers schijnen vanaf een van de VLT-telescopen de ruimte in. Afbeelding: ESO

In tegenstelling tot een ruimtetelescoop zoals Hubble heeft een telescoop op aarde last van luchtonrust. Door atmosferische turbulentie worden sterbeeldjes ‘uitgesmeerd’, en gaan de kleinst zichtbare details verloren.

Maar net als andere grote telescopen maakt ESO’s Very Large Telescope gebruik van een bijna magische techniek om die dampkringtrillingen te compenseren. Bij die ‘adaptieve optiek’ meet je de verstoring van het binnenkomende golffront van het sterlicht minstens honderd maal per seconde op. Vervolgens breng je een relatief kleine, vervormbare spiegel in de lichtweg van de telescoop op precies zo’n manier in trilling dat alle verstoringen exact gecompenseerd worden. De resultaten zijn spectaculair; dankzij de adaptieve optiek van de VLT zijn Europese astronomen er bijvoorbeeld in geslaagd om individuele sterren te zien bewegen rond het zwarte gat in de kern van ons Melkwegstelsel, op 27.000 lichtjaar afstand.

Voor het opmeten van atmosferische verstoringen is een relatief heldere ster nodig, die aan de hemel vlak bij het bestudeerde object moet staan. Omdat zulke ‘volgsterren’ niet overal beschikbaar zijn, is de VLT uitgerust met krachtige lasers die op tientallen kilometers hoogte in de dampkring natriumatomen tot gloeien brengen, zodat een bruikbare ‘kunstster’ ontstaat.

ALMA

Luchtfoto van het ALMA-observatorium op het Chajnantor-plateau. Foto: ESO
Luchtfoto van het ALMA-observatorium op het Chajnantor-plateau. Foto: ESO

Samen met Amerikaanse en Japanse sterrenkundigen heeft ESO de afgelopen tien jaar gewerkt aan de bouw van ALMA – de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. ALMA is geen gewone, ‘optische’ telescoop, maar een antennepark van 66 grote radioschotels, die microgolfstraling uit de kosmos opvangen. Omdat die straling geabsorbeerd wordt door atmosferische waterdamp, is het observatorium op maar liefst 5000 meter boven zeeniveau verrezen, op het Chajnantor-plateau nabij het drielandenpunt van Chili, Argentinië en Bolivia. De Operations Support Facility (OSF, het ‘controlecentrum’ van ALMA) ligt op een minder extreme hoogte van ‘slechts’ 2900 meter.

Een bezoek aan ALMA begint in het lome backpackersdorpje San Pedro de Atacama. Vanaf de OSF heb je een spectaculair uitzicht op de machtige vulkanen in de omgeving en op de uitgestrekte Salar de Atacama, een van de grootste zoutvlaktes ter wereld. Hier staan ook de gigantische voertuigen waarmee de ALMA-antennes verplaatst kunnen worden – voor sommige astronomische waarnemingen wil je ze graag dicht bij elkaar hebben staan, maar voor andere metingen moeten ze juist over een gebied van tientallen kilometers groot zijn verspreid.

Toeristen worden normaal gesproken niet toegelaten op de Array Operations Site (AOS) op 5000 meter hoogte; de meeste astronomen trouwens ook niet. Begrijpelijk, want de geringe hoeveelheid zuurstof op die hoogte leidt tot hoofdpijn, duizeligheid, ademhalingsproblemen en concentratiestoornissen. Wie het geluk heeft om het antennepark wél te mogen bezoeken, wordt eerst medisch gekeurd, en moet bovendien een liability waiver ondertekenen. Een bezoek aan de ‘high site’ is een onvergetelijke (en letterlijk adembenemende) ervaring; echte die hards kunnen zelfs nog naar de top van de 5600 meter hoge Cerro Toco klimmen.

Buitenaards

Laguna Miñiques
Laguna Miñiques. Foto: ESO

Het landschap in Noord-Chili is van een buitenaardse schoonheid. Vanuit San Pedro kun je talloze excursies maken naar de meest fotogenieke bestemmingen in de omgeving. Verstilde, azuurblauwe bergmeren op ruim 4000 meter hoogte.

Verblindend witte zoutmeren waar flamingo’s af en aan vliegen. Grillige rotsformaties in de Valle de la Luna en de Valle de la Muerte. De actieve geisers en geothermische bronnen van El Tatio, ook al op 4000 meter boven zeeniveau. De waanzinnige landschappen van de Salar de Tara, vlak bij de Argentijnse grens, aan de voet van de Licancabur-vulkaan. Het gaat maar door; je valt van de ene verbazing in de andere. En dan zijn er ook nog de bijzondere cactussen, de ranke vicuña’s en guanaco’s, en de zeldzame viscacha’s – konijnachtige knaagdieren met een lange staart. Bedenk daarbij dat de Atacama-woestijn een van de droogste gebieden ter wereld is – de zon schijnt er vrijwel altijd – en je begrijpt waarom deze waanzinnige uithoek van de wereld niet alleen bij astronomen in trek is.

Monstertelescoop

E-ELT
Artist’s impression van de 39-meter E-ELT. Afbeelding: ESO

Hemelsbreed op twintig kilometer afstand van Cerro Paranal werkt ESO aan de bouw van een toekomstige monstertelescoop: de European Extremely Large Telescope (E-ELT). Die krijgt een spiegel met een middellijn van 39 meter, en zal daarmee de allergrootste telescoop in de geschiedenis zijn. De reuzenspiegel wordt samengesteld uit vele honderden afzonderlijke zeshoekige segmenten; de eerste industriële contracten – voor de telescoopstructuur en de behuizing – zijn afgelopen voorjaar getekend.

De E-ELT komt te staan op Cerro Armazones. Twee jaar geleden is de top van deze ruim 3000 meter hoge berg afgevlakt om een groot plateau te creëren; een verharde weg is inmiddels ook aangelegd. Aan het ontwerp van de eerste waarnemingsinstrumenten voor de gigantische telescoop wordt hard gewerkt. In de eerste helft van de jaren twintig moet de E-ELT operationeel zijn.

Overigens zijn er meer monstertelescopen in aanbouw: de Giant Magellan Telescope op de Las Campanas-sterrenwacht, met een effectieve spiegelmiddellijn van 21,4 meter, en de Thirty Meter Telescope (de naam zegt het al), waarvoor de definitieve locatie nog niet is vastgesteld. Deze drie kolossen markeren het begin van een nieuw tijdperk in de astronomie.
Sterrenkundigen hopen er de allereerste objecten in het heelal mee te kunnen zien, het ontstaan van sterren en planetenstelsels te ontraadselen, en mogelijk zelfs aanwijzingen te vinden voor leven op aardeachtige exoplaneten.

Sterrenkijken

Genieten van de Melkweg
Genieten van de Melkweg. Foto: ESO

Vrijwel nergens op aarde is de sterrenhemel zo mooi en indrukwekkend als in de Chileense Atacama-woestijn. Geen wonder dus dat er – naast vele professionele observatoria – tal van publiekssterrenwachten en ‘toeristische observatoria’ zijn verrezen, vooral in de Valle del Elqui, ten oosten van La Serena. Even buiten het noordelijker gelegen San Pedro de Atacama runt de Franse astronoom Alain Maury zijn eigen ‘telescopen-farm’, waar bezoekers onder ideale omstandigheden een blik kunnen werpen op nevels, sterrenhopen en sterrenstelsels.

Wat hemelverschijnselen betreft valt Chili (en dan met name het zuiden van het land) de komende jaren sowieso in de prijzen: op 26 februari 2017 is er een ringvormige zonsverduistering zichtbaar; in juli 2019 en december 2020 zijn er totale eclipsen te zien.

Ga mee met onze 12-daagse 
Sterrenkunde- en Eclipsreis naar Chili

Very Large Telescope. Foto: ESO
Very Large Telescope. Foto: ESO

Tijdens onze spectaculaire exclusieve lezersreis kunt u een ringvormige zonsverduistering waarnemen en de instrumenten bezoeken waarover u op deze 
pagina’s leest. De reis vindt plaats onder leiding van Marieke Baan, voorlichter van de Nederlandse Onderzoekschool voor 
Astronomie, en sterrenkundejournalist Govert Schilling.

U krijgt een uniek kijkje achter de schermen van de observatoria in Chili, inclusief uitgebreide toelichtingen en rondleidingen door astronomen. U komt op plaatsen waar anders alleen beroepssterrenkundigen mogen komen.

Op het platform van de Very Large Telescope werpt u een 
onvergetelijke blik op de spectaculaire zuidelijke sterrenhemel. Ook staat een bezoek aan het 
indrukwekkende ALMA-observatorium op het programma.

U speurt daarnaast zelf de nachtelijke hemel af tijdens een avondje sterrenkijken in de woestijn. Bovendien kunt u tijdens deze reis op 26 februari in het zuiden van Chili een spectaculaire ringvormige eclips waarnemen ‒ een unieke kans die u niet mag missen.

Tot slot verkent u de omgeving van het gezellige backpackersstadje San Pedro de Atacama, met zoutmeren, flamingo’s, de spectaculaire Tatio-geisers en prachtige rots- en zoutsteenformaties.

Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief. 

Lees ook: