Mit einem 39 Meter großen Hauptspiegel wird der ELT alle bestehenden erdgebundenen Teleskope übertreffen. Seine Fähigkeit, Licht zu sammeln und 16-mal schärfere Bilder als Hubble zu produzieren, eröffnet neue Perspektiven. Eine kürzlich auf arXiv veröffentlichte Studie deutet an, dass seine ersten Entdeckungen bereits mit der Inbetriebnahme 2028 erfolgen könnten.
Ansichten des ELT.
Bilder: ESO.
Der ELT wird die Atmosphären von Exoplaneten mit bisher unerreichter Präzision analysieren. Im Gegensatz zum James Webb Space Telescope kann er sogar Planeten untersuchen, die nicht vor ihrem Stern vorbeiziehen. Diese Fähigkeit beruht auf der Analyse des von diesen fernen Welten reflektierten Sternenlichts.
Simulationen zeigen, dass der ELT Biosignaturen innerhalb weniger Beobachtungsstunden identifizieren könnte. Für Proxima Centauri würde der Nachweis von erdähnlichem Leben nur 10 Stunden dauern. Planeten von der Größe Neptuns wären noch einfacher zu untersuchen.
Die Studie testete mehrere Szenarien, darunter sterile und bewohnte Erden. Der ELT sollte diese Fälle klar unterscheiden und falsche Positive vermeiden. Diese Präzision ist entscheidend für die Suche nach außerirdischem Leben.
Rote Zwerge, bevorzugte Ziele, beherbergen zahlreiche Exoplaneten. Der ELT könnte dort Atmosphären mit hohem Wasser- oder Sauerstoffgehalt entdecken. Diese Elemente könnten auf Leben hinweisen, selbst in primitiven Formen.
Die Inbetriebnahme des ELT markiert einen Wendepunkt in der Astronomie. Seine Beobachtungen könnten eine der größten Fragen der Menschheit beantworten: Sind wir allein im Universum?
Wie wird der ELT Atmosphären von Exoplaneten nachweisen?
Der ELT wird Spektroskopie nutzen, um das durch oder von Exoplaneten-Atmosphären reflektierte Licht zu analysieren. Diese Methode ermöglicht die Identifizierung vorhandener Moleküle anhand ihrer einzigartigen spektralen Signaturen.
Die Transitspektroskopie untersucht Sternenlicht, das durch die Atmosphäre eines Exoplaneten gefiltert wird, wenn dieser vor seinem Stern vorbeizieht. Der ELT wird diese Technik mit beispielloser Empfindlichkeit verbessern.
Für Planeten ohne Transit wird der ELT das reflektierte Sternenlicht einfangen. Dieser komplexere Ansatz erfordert hohe Auflösung und Empfindlichkeit, um das schwache Licht des Planeten von dem seines Sterns zu unterscheiden.
Diese kombinierten Methoden ermöglichen die Charakterisierung einer Vielzahl von Exoplaneten, einschließlich potenziell bewohnbarer.
Was ist eine Biosignatur und wie wird der ELT danach suchen?
Eine Biosignatur ist ein chemischer oder physikalischer Indikator, der auf Leben hindeutet. Auf der Erde sind Sauerstoff und Methan Beispiele für Biosignaturen, die von lebenden Organismen produziert werden.
Der ELT wird nach unwahrscheinlichen Gas-Kombinationen ohne Leben suchen, wie koexistierender Sauerstoff und Methan. Diese Mischungen sind instabil und benötigen eine konstante Quelle, wie Photosynthese, um zu bestehen.
Die Untersuchung von Atmosphären erdähnlicher Exoplaneten zu verschiedenen Zeitpunkten hilft, die Entwicklung von Biosignaturen zu verstehen. So kann der ELT zwischen bewohnten und unbewohnten Welten unterscheiden.
Diese Forschung ist anspruchsvoll, da einige geologische Prozesse Biosignaturen imitieren können. Der ELT wird mit seiner hohen Auflösung das Risiko von Verwechslungen verringern.