Las observaciones realizadas con los telescopios de ESO han permitido una gran cantidad de avances en el área de la astronomía, y, a lo largo de los años, han sido responsables de algunos hallazgos de fundamental relevancia. A continuación se encuentra la lista de los 10 descubrimientos astronómicos más destacados de ESO a la fecha.
Varios de los telescopios más emblemáticos de ESO fueron empleados en un estudio conducido a lo largo de 16 años para obtener la vista más detallada del entorno que rodea al monstruo que habita en el corazón de nuestra galaxia, un agujero negro supermasivo.
Dos equipos de investigación independientes, a través de observaciones de explosiones estelares, incluyendo aquellas obtenidas con los telescopios de ESO en La Silla y Paranal, demostraron que la expansión del Universo se está acelerando. Este resultado obtuvo el Premio Nobel de Física 2011.
El planeta, buscado por largo tiempo y designado Próxima b, orbita su fría estrella anfitriona roja cada 11 días y tiene una temperatura apta para la existencia de agua líquida en su superficie. Este planeta rocoso es un poco más masivo que la Tierra y es el exoplaneta más cercano a nosotros (y puede también ser el lugar más cercano en donde se albergue vida fuera del Sistema Solar).
En 2014, ALMA, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, entregó importantes detalles de un sistema solar en formación. Las imágenes de HL Tauri fueron las más nítidas alguna vez obtenidas en longitudes de onda submilimétricas. Estas muestran cómo los planetas en formación succionan el polvo y el gas en un disco protoplanetario.
El VLT obtuvo la primera fotografía directa de un planeta ubicado fuera de nuestro sistema solar. Es un planeta gigante, aproximadamente cinco veces más masivo que Júpiter, que se encuentra orbitando alrededor de una enana café a una distancia equivalente a 55 veces la separación entre la Tierra y el Sol.
Una batería de telescopios de ESO, en Chile, ha detectado la primera contraparte visible de una fuente de ondas gravitacionales. Estas observaciones históricas sugieren que este objeto único es el resultado de una fusión de dos estrellas de neutrones. Las secuelas cataclísmicas de este tipo de fusión, eventos predichos hace mucho y llamados kilonovas, dispersan en el universo elementos pesados como el oro y el platino.
A través del VLT, fue posible analizar por primera vez la atmósfera que rodea a un exoplaneta tipo súper-Tierra. El planeta, conocido como GJ 1214b, fue estudiado mientras transitaba frente a su estrella anfitriona y parte de la luz estelar atravesaba su atmósfera. La atmósfera es mayormente agua en forma de vapor o está dominada por densas nubes o neblina. Esto se deduce de la primera medición directa del espectro de un exoplaneta.
El VLT detectó por primera vez moléculas de monóxido de carbono en una galaxia localizada a unos 11 mil millones de años luz de distancia, una hazaña que por 25 años había sido imposible lograr. Esto permitió a los astrónomos obtener la medición más precisa de la temperatura cósmica en una época tan remota.
Astrónomos, haciendo uso del instrumento HARPS de ESO, descubrieron un sistema compuesto por al menos cinco planetas que orbitan alrededor de una estrella similar al Sol conocida como HD 10180. Además proporcionaron evidencia de la posible existencia de otros dos planetas, uno de los cuales podría ser el de menor masa observado a la fecha. Asimismo, el equipo encontró indicios de que las distancias entre los planetas y su estrella siguen un patrón regular, al igual que en nuestro Sistema Solar.
Los telescopios de ESO han proporcionado pruebas concluyentes de que las explosiones de rayos gamma están vinculadas a la explosión final de estrellas masivas, dando respuesta a una gran interrogante sostenida por largo tiempo. Además, uno de los telescopios del Observatorio La Silla pudo observar, por primera vez, la luz visible emitida por una explosión de rayos gamma de corta duración, mostrando que esta categoría de objetos probablemente se originó debido a la violenta colisión de dos estrellas de neutrones al momento de fusionarse.