Трудно переоценить, насколько преобразующим он будет. Эффективный диаметр первичной зеркальной решетки ELT составит 39 метров. Он будет собирать на порядок больше света, чем предыдущие телескопы, и даст нам изображения в 16 раз более четкие, чем космический телескоп Хаббл. Его запуск запланирован на 2028 год, и результаты могут начать поступать буквально в одночасье, как показало недавнее исследование.

Одной из самых мощных функций ELT станет съемка слабых спектров атмосфер экзопланет. Обычно это происходит в тот момент, когда планета проходит перед своей звездой с нашей точки обзора. Небольшая часть звездного света проходит через атмосферу планеты, чтобы достичь нас, и, анализируя спектры поглощения, мы можем определить молекулы, содержащиеся в атмосфере планеты, такие как вода, углекислый газ и кислород. Например, космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) собрал данные об атмосферах нескольких экзопланет.

Но иногда данные о транзитах, которые мы можем собрать, оказываются неубедительными. Например, когда JWST искал атмосферы на планетах системы TRAPPIST-1, казалось, что планеты b и c безвоздушны, но данные не достаточно убедительны, чтобы исключить наличие атмосферы. Возможно, существуют тонкие атмосферы со спектральными линиями, слишком слабыми для наблюдения JWST. Более высокая чувствительность ELT должна решить этот вопрос.

Что еще более интересно, так это то, что ELT сможет собирать спектры не только экзопланет, проходящих мимо своей звезды, но и не проходящих экзопланет через отраженный свет звезды.

Чтобы определить, насколько мощным будет ELT, авторы нового исследования смоделировали результаты по нескольким сценариям. Они сосредоточились на планетах, вращающихся вокруг близких красных карликовых звезд, поскольку это наиболее распространенные типы экзопланет, и рассмотрели четыре тестовых случая: неиндустриальная Земля, богатая водой и фотосинтезирующими растениями, ранняя архейская Земля, где жизнь только зарождается, похожий на Землю мир, где океаны испарились, подобно Марсу или Венере, и предбиотическая Земля, способная к жизни, но на которой ее нет. Для сравнения команда также рассмотрела миры размером с Нептун, у которых атмосфера должна быть значительно толще.

Идея заключалась в том, чтобы проверить, сможет ли ELT отличить различные землеподобные миры, и, что еще важнее, могут ли данные обмануть нас, сделав ложный положительный или отрицательный вывод. То есть будет ли казаться, что в безжизненном мире есть жизнь, или же живой мир будет казаться бесплодным.

На основе моделирования авторы пришли к выводу, что мы должны быть в состоянии сделать четкие и точные различия для близких звездных систем. Для ближайшей звезды, Проксимы Центавра, мы сможем обнаружить жизнь на землеподобном мире всего за десять часов наблюдений. Для мира размером с Нептун ELT может получить планетарные спектры примерно за час.

Так что, похоже, если в соседней звездной системе существует жизнь, ELT должен быть в состоянии ее обнаружить. Ответ на, возможно, самый большой вопрос в истории человечества может быть найден всего через несколько лет.

Обнаружение жизни за пределами Земли станет одним из величайших научных прорывов в истории, и ELT играет ключевую роль в этом поиске. Возможность характеризовать атмосферы экзопланет, как транзитных, так и не транзитных, открывает беспрецедентные возможности для поиска биосигнатур.

Однако, помимо поиска жизни, ELT способен революционизировать и другие области астрономии. Его огромная собирающая способность позволит изучать формирование галактик, звезд и планет с невиданной ранее детализацией. Мы сможем заглянуть в самые ранние этапы развития Вселенной, чтобы понять, как возникли первые звезды и галактики.

Более того, ELT поможет нам исследовать природу темной материи и темной энергии, загадочных компонентов, составляющих большую часть Вселенной. Изучая гравитационное линзирование и структуру крупномасштабной Вселенной, мы можем получить новые подсказки о природе этих невидимых субстанций.

С запуском ELT в 2028 году мы стоим на пороге новой эры астрономических открытий. Этот телескоп откроет нам глаза на Вселенную, какой мы ее никогда раньше не видели, и, возможно, даст ответы на некоторые из самых глубоких вопросов, которые когда-либо задавало человечество.