X-shooter is the first 2nd generation instrument of the ESO Very Large Telescope(VLT). It is a very efficient, single-target, intermediate-resolution spectrograph that was installed at the Cassegrain focus of UT2 in 2009. The instrument covers, in a single exposure, the spectral range from 300 to 2500 nm. It is designed to maximize the sensitivity in this spectral range through dichroic splitting in three arms with optimized optics, coatings, dispersive elements and detectors. It operates at intermediate spectral resolution (R~4,000 - 17,000, depending on wavelength and slit width) with fixed echelle spectral format (prism cross-dispersers) in the three arms. It includes a 1.8"x4" Integral Field Unit as an alternative to the 11" long slits. A dedicated data reduction package delivers fully calibrated two-dimensional and extracted spectra over the full wavelength range. We describe the main characteristics of the instrument and present its performance as measured during commissioning, science verification and the first months of science operations.

We present a self-consistent empirical model for several plasma parameters of a polar coronal hole near solar minimum, derived from observations with the Solar and Heliospheric Observatory Ultraviolet Coronagraph Spectrometer. The model describes the radial distribution of density for electrons, H0, and O5 + and the outflow velocity and unresolved most probable velocities for H0 and O5 + during the period between 1996 November and 1997 April. In this Letter, we compare observations of H I Lyα and O VI λλ1032, 1037 emission lines with spatial models of the plasma parameters, and we iterate for optimal consistency between measured and synthesized observable quantities. The unexpectedly large line widths of H0 atoms and O5 + ions at most radii are the result of anisotropic velocity distributions, which are not consistent with purely thermal motions or the expected motions from a combination of thermal and transverse wave velocities. Above 2 R, the observed transverse, most probable speeds for O5 + are significantly larger than the corresponding motions for H0, and the outflow velocities of O5 + are also significantly larger than the corresponding velocities of H0. We discuss the constraints and implications on various theoretical models of coronal heating and acceleration.

ESPRESSO is the new high-resolution spectrograph of ESO's Very-Large Telescope (VLT). It was designed for ultra-high radial-velocity precision and extreme spectral fidelity with the aim of performing exoplanet research and fundamental astrophysical experiments with unprecedented precision and accuracy. It is able to observe with any of the four Unit Telescopes (UT) of the VLT at a spectral resolving power of 140,000 or 190,000 over the 378.2 to 788.7 nm wavelength range, or with all UTs together, turning the VLT into a 16-m diameter equivalent telescope in terms of collecting area, while still providing a resolving power of 70,000. We provide a general description of the ESPRESSO instrument, report on the actual on-sky performance, and present our Guaranteed-Time Observation (GTO) program with its first results. ESPRESSO was installed on the Paranal Observatory in fall 2017. Commissioning (on-sky testing) was conducted between December 2017 and September 2018. The instrument saw its official start of operations on October 1st, 2018, but improvements to the instrument and re-commissioning runs were conducted until July 2019. The measured overall optical throughput of ESPRESSO at 550 nm and a seeing of 0.65 arcsec exceeds the 10% mark under nominal astro-climatic conditions. We demonstrate a radial-velocity precision of better than 25 cm/s during one night and 50 cm/s over several months. These values being limited by photon noise and stellar jitter show that the performanceis compatible with an instrumental precision of 10 cm/s. No difference has been measured across the UTs neither in throughput nor RV precision. The combination of the large collecting telescope area with the efficiency and the exquisite spectral fidelity of ESPRESSO opens a new parameter space in RV measurements, the study of planetary atmospheres, fundamental constants, stellar characterisation and many other fields.