Najczęściej zachwycającym nas obrazem kosmosu są przepiękne zdjęcia astronomiczne. To one nas urzekają swoim pięknem jak płótna dawnych mistrzów. Ale to nie one są najważniejsze w badaniach astronomicznych. Dla astronoma najwspanialszym źródłem informacji jest widmo gwiazdy, galaktyki, czy ogólnie mówiąc źródła światła. Widmo niesie bowiem ze sobą dużo więcej informacji niż klasyczny obraz.

Czy jest widmo światła? Podstawą analizy widmowej jest mikroskopowa budowa materii. To dzięki temu, że zbudowani jesteśmy, jak wszystko wokoło i gwiazdy, też z atomów, a te z cząstek elementarnych i dzięki teorii kwantowej możliwa jest analiza zjawiska znanego już Newtonowi. Materia pochłania promieniowanie i może je emitować. Palący się papier wydziela promieniowanie świetlne i podczerwone -stąd czujemy ciepło. Podobnie paląca się świeca, czy też żarówka. Newton zrobił proste doświadczenie, które każdy z nas może wykonać sam. Przez szczelinę w oknie wpuścił światło do pokoju, ale najpierw przepuścił je przez pryzmat. Te uległo rozszczepieniu na tęczę barw. Ta tęcza jet właśnie widmem światła, w tym przypadku Słońca. Kiedy przyjrzymy się tak jak Newton temu widmu Słońca okaże się że nie jest ono ciągłe, tylko w niektórych miejscach znajdują się czarne linie. Jedne węższe a drugie szersze, w jednych miejscach jest ich więcej w innych mniej. Możemy uzyskać widmo emisyjne kiedy substancja świeci, lub widmo absorpcyjne gdy pochłania wybrane długości światła.

---

Jak się okazało jest to wspaniałe narzędzie do badania odległych gwiazd. Astronom jest naukowcem, który bada coś czego nie może dotknąć. Dlatego badanie światła jest podstawą astronomii. Spektroskopia stała się podstawowym narzędziem badawczym astronomii.

Uzyskanie widma gwiazdy nie należy do łątwych zadań. Tym bardziej, że większość gwiazd świeci światłem bardzo słabym. Oko ludzkie widzi tylko około 3000 gwiazd, a tylko nasza galaktyka zawiera ich miliardy. Każdy pierwiastek świecąc lub pochłaniając światło, tworzy specyficzne dla siebie widmo. dzięki temu można go rozpoznać. Ponadto rożne zjawiska fizyczne wpływają na zmiany w widmie, co pozwala wykryć te zjawiska - np. przesuniecie ku czerwieni widma pozwoliło odkryć ucieczkę galaktyk, dzięki temu wiemy że przestrzeń się rozszerza. Odkryliśmy przy jego pomocy hel na Słońcu, a dopiero później został on odkryty na Ziemi. Możemy analizować skład chemiczny atmosfery innych planet, skład i środowisko obłoków gazowych i pyłowych. Widmo pozwala również wyciągać wnioski co do środowiska fizycznego panującego w badanym ośrodku lub w ośrodku przez które ono przechodzi.

Analiza widmowa polega na odszukani linii widmowych poszczególnych pierwiastków i wyciągnięcie z tej informacji odpowiednich wniosków co do ilości pierwiastka w gwieździe, co do pola magnetycznego gwiazdy, stany materii w atmosferze gwiazdy itp. Trzeba jednak uzyskać widmo z całego zakresu fal. ato wymaga wielu detektorów i wielu godzin naświetlania obrazu. Nowy detektor pozwala w VLT uzyskać widmo od razu w wielu zakresach fal światła w jednakowych warunkach atmosferycznych.

Spektrograf X-shooter będzie potrafił za jednym razem zebrać widmo w całym obserwowalnym zakresie długości fali, od ultrafioletu do bliskiej podczerwieni. 'To unikalna możliwość wśród astronomicznych instrumentów zainstalowanych na wielkich teleskopach' - mówi Sandro D'Odorico, który kierował europejskim konsorcjum naukowców i inżynierów zaangażowanych w budowę spektrografu - 'Do tej pory różne instrumenty na różnych teleskopach i wielokrotne obserwacje były potrzebne do pokrycia takiego zakresu widma, co utrudnia porównywanie danych, które nawet pochodzące z jednego obiektu, mogły zostać otrzymane w różnym czasie i w różnych warunkach atmosferycznych'.

X-shooter potrafi objąć zakres od 300 nm do 2400 nm, a jego efektywność osiąga 50 procent światła pochodzącego od obiektu. Instrument waży 2,5 tony. Nazwę nadano mu aby uwypuklić możliwość efektywnego zbierania danych od obiektów których rozkładu energii nie da się wcześniej przewidzieć. Takimi obiektami są w szczególności rozbłyski gamma.

Przy budowie instrumentu współpracowało 11 instytucji z Danii, Francji, Holandii i Włoch. Wykonano 68 osobo-lat pracy inżynierów i naukowców, a budżet wyniósł 6 milionów euro.

Spektrograf zamontowano na teleskopie pod koniec roku 2008, a pierwsze testowe obserwacje w pełnej konfiguracji nastąpiły 14 marca 2009 r. Później obserwowano nim gwiazdy o małej metaliczności, rentgenowskie układy podwójne, odległe kwazary i galaktyki, mgławicę powiązaną z olbrzymią gwiazdą Eta Carinae, a także rozbłyski gamma.