Sinds haar oprichting in 1962 beheert de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO - European Southern Observatory) drie observatoria in Chili: (1) San Pedro de Atacama met de ALMA radio telescopen, (2) Paranal met de Very Large Telescope interferometer en (3) La Silla met 4,0 m klasse telescopen. In november 1963 verkoos ESO, na maanden van site onderzoek, het 2400 m hoog gelegen La Silla in het Zuid-Amerikaanse Andes gebergte in Chili boven de 1100 m Klavervlei site in Zuid-Afrika als locatie om haar eerste observatorium uit te bouwen.
Een halve eeuw later bleek dit de juiste keuze. Astronomen hebben steeds interesse getoond voor de wonderlijke sterrenhemel van het zuidelijke halfrond. In 1750 reisde de Franse priester/astronoom Nicolas Louis de Lacaille (1713-1762) naar Zuid-Afrika om zijn catalogus van de zuidelijke hemel op te maken. Deze catalogus met 14 nieuwe sterrenbeelden en 10000 sterren inspireerde de Britse astronoom John Frederick Herschel (1792-1871) om in Zuid-Afrika een sterrenwacht te verwezenlijken teneinde de komeet van Halley (november 1835) te observeren en Lacaille’s catalogus uit te breiden met 2000 Deepsky objecten. Medio de 20ste eeuw zochten Europese astronomen naar goede locaties in het zuidelijke halfrond om observatoria uit te bouwen. ESO-astronomen drukten de behoefte uit van een 3,0 m klasse telescoop evenwaardig aan de 3,0 m Lick telescoop op Mount Hamilton in de VSA. Een dergelijke telescoop kon het sterrenkundig onderzoek van extra-galactische objecten initiëren voor Europese wetenschappers.
In 1962, na een bezoek aan de Amerikaanse sterrenwachten veranderden ESO astronomen hun behoefte naar een 3,5 m reflector aangezien een waarnemers kooi op de primaire focus teveel obstructie bood voor de hoofdspiegel van een 3,0 m reflector. In 1965 bestelde ESO bij het Amerikaanse Corning Glass in New York een 11 ton zware platte glazen schijf om als hoofdspiegel te dienen voor de 3,6 m reflector. Na een verbetering aan de 3,72 m gesmolten kwartsglas schijf werd deze door REOSC (Baillainvilliers – Frankrijk) tussen 1969 en 1972 gepolijst tot een hoofdspiegel met 3,60 m bruikbare diameter. REOSC stond tevens in voor de afwerking van de 1,20 m secundaire spiegel en de ellipsvormige tertiaire/quartaire coudé spiegels. De realisatie van een hoogtechnologische telescoop vereiste knowhow die ESO aanvankelijk vond bij CERN (Europese nucleaire kern onderzoekscentrum) en ESRO (Europese ruimteonderzoekscentrum, samen met ELDO, de Europese organistie voor raketontwwikkeling, de voorgangers van ESA, het Europese ruimtevaart Agentschap). In september 1970 resulteerde de samenwerking met CERN en ESRO in ESO’s gespecialiseerde “Telescope Project Division” die zich toelegde op de verdere realisatie van de 3,60 m reflector. Het behoud van een Coudé focus was cruciaal aangezien de Coudé kamer zware omvangrijke instrumenten en apparatuur met hoge spectraal resolutie kon bevatten. Al gauw bleek dat de originele plannen van de Duitse firma Lenz Architekten & Ingenieure financieel onhaalbaar waren en een nieuw ontwerp voorzag een kleinere Coudé verdieping.
waaronder een nieuwe secondaire spiegel (1984) en de HARPS-South spectrograph (2003)
voor het opvolgen van exoplaneten - Foto: ESO
Dankzij het kleinere observatieplatform kon een efficiënter cilindrisch gebouw worden geconstrueerd. In juni 1973 startten Europese bouwbedrijven, waaronder het Nederlandse InterBeton en het Franse Creusot-Loire, met de constructie van het 45 m hoge gebouw op La Silla. In december 1974 werd de modern ogende sterrenwacht door het Duitse Krupp afgewerkt met een zware stalen 30 m diameter koepel die aan windsnelheden tot 220 km/hr kon weerstaan. In tussentijd werd ESO’s gespecialiseerde “Optical Group” opgericht in maart 1973. Tussen september 1974 tot november 1975 werd de mechanische structuur voor de telescoop uitgetest, waarna het geheel vanuit Marseille naar Chili werd verscheept. In april 1976 arriveerde de totale cargo van 450 ton materiaal in de Chileense havenstad Coquimbo en verder langs de 150 km lange weg naar La Silla getransporteerd. In juni 1976 werden de spiegels voor ESO’s nieuwe reflector vanuit Duinkerke naar Chili verscheept. Medio september 1976 startten de integratie van de spiegels alsook de optische testen in de nieuwe montering. De telescoop met de equatoriaal hoefijzer montering heeft een 200 ton beweegbare massa. Uiteindelijk zag ESO’s 3,60 m reflector First Light op 8 november 1976 waarbij werd waargenomen. Op deze manier verkregen Europese astronomen hun eigen duo-combinatie van een breedveld onderzoekstelescoop (ESO 1,0 m Schmidt) en een 4 m klasse reflector.
Ondanks de turbulente politieke situatie in Chili, werd La Silla de hemel op Aarde voor sterrenkundig onderzoek. In de beginjaren werden voornamelijk observaties verricht met gebruik van de primaire focus gezien de fotometer voor de Cassegrain focus op zich liet wachten. Vanaf oktober 1977 kregen gast astronomen observatietijd op de toen derde grootste telescoop ter wereld (na de 6,0 m Bolshoi reflector Mount Pastukhov - Rusland en de 5,1 m Hale reflector Mount Palomar – VSA). Een belangrijke stap voorwaarts die samen viel met ESO’s 15de verjaardag. In 1979 werd de 1,47 m Coudé Auxiliary Telescope (CAT) aan de 3,6 m reflector gekoppeld via een 11 m lange tunnel tussen beide cylindervormige gebouwen. Echter de hoogte van deze gebouwen speelde de astronomen parten aangezien warme lucht lange tijd in de hoge kokers circuleerde. Een deel van de oplossing bestond erin een Gascoigne corrector te plaatsen op de primaire focus om breedveld opnames te optimaliseren. Vanaf 1980 werden alle wetenschappelijke data opgeslagen in het data centrum van ESO’s nieuwe hoofdkwartier op de TUM universiteitscampus te Garching-bei-Munchen in de deelstaat Beieren. Dankzij de realisatie van ESO’s Munich Image Data Analysis System (ESO-MIDAS) stond de organisatie aan de wieg van … waarin ESO’s Data Management Division in dit nieuwe millennium nog een belangrijke rol blijft spelen! Begin de jaren 1980 ontstond binnen ESO een tendens om specifieke instrumenten te ontwikkelen in een gespecialiseerde afdeling. Enerzijds uit noodzaak aangezien bepaalde apparatuur niet bestond en anderzijds uit de drang naar betere prestaties. Bovendien eiste het vervangen van apparatuur op diverse foci stilaan haar tol aan werktijd en slijtage aan de instrumenten. Vooral de connectoren leden onder de vele vervangingen zodat ESO ingenieurs multi-functionele instrumenten gingen ontwikkelen. CASPEC, een diffractierooster spectrograaf voor de Cassegrain focus van de 3,60 m telescoop, was de eerste realisatie van ESO’s instrument division. Deze spectrograaf zag First light in 1983 en liet toe om objecten tot magnitude 15 te bestuderen. Aanvankelijk was CASPEC uitgerust met een Vidicon tube maar deze werd snel vervangen door een 512 x 320 pixel elektronische CCD (Charge-Coupled Device) detector. In juni 1984 volgde de multi-functionele ESO Faint Object Spectroscopic Camera (EFOSC) waarmee zowel aan astrofotografie als aan spectroscopie kon worden gedaan.
bovenaan de primaire focus waarin een astronoom kon zitten - Foto: ESO
Vanaf 1995 onderging de 3,6 m reflector een grondige renovatie op gebied van sturing, optiek en ventilatie van de observatievloer. Astrotaller voorzag de telescoop van een nieuwe M2 secundaire spiegelcel . De ESO 3,60 m werd als eerste uitgerust met adaptieve optiek, een computer gestuurde techniek die met een golffrontsensor en beweegbare secundaire spiegel de snel veranderende storende invloeden van de atmosfeer in real-time kan compenseren. Het Frans-Zwitserse astronomen team, Michel Mayor en Didier Queloz, verkozen de ESO telescoop om hun ontdekkingen van planeten rond andere sterren op te volgen. Het adaptieve optiek systeem werd uitgetest in de zoektocht naar deze exoplaneten rond Beta Pictoris, een ster waarrond een planetenstelsel zich vormde. Een doelgroep van ESO astronomen specialiseerde zich in deze nieuwe tak van de sterrenkunde, hetgeen resulteerde in de eerste directe detectie van een exoplaneet (2M 1207 b in 2004) en het eerste directe spectrum van een exoplaneet (HR 8799 c in 2010). Sinds april 2008 is de uiterst nauwkeurige HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) spectrograaf het enige instrument op de 3,6 m reflector. Met een precisie van 0,97 m/s (3,5 km/h) is deze diffractie spectrograaf het meest gesofistikeerde apparaat dat aan de hand van wijzigingen in de radiale snelheid van een ster kan detecteren of deze schommelingen te wijten zijn aan de zwaartekracht van één of meerdere exoplaneten. Intussen heeft werelds beste “planetenzoeker” reeds 150 exoplaneten ontdekt, waaronder een 20-tal super-Aardes. In maart 2012 concludeerde het HARPS-team dat er miljarden rotsachtige exoplaneten in de leefbare zones rond rode dwergsterren bestaan. Deze ongelooflijke ontdekking bewees nogmaals het nut van gespecialiseerde “kleine” telescopen, waarvan ESO’s 3,6 m reflector een schitterend voorbeeld is!
