Europejskie Obserwatorim Południowe (ESO) zarządza jednymi z największych i najbardziej zaawansowanych ośrodków obserwacyjnych na świecie w trzech miejscach na Pustyni Atakama w północnym Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W 2000 roku na Cerro Paranal zakończono budowę flagowego instrumentu, Bardzo Dużego Teleskopu, właściwie sieci teleskopów VLT. To wciąż czołowy na świecie instrument do obserwacji w świetle widzialnym i podczerwonym.

Very Large Telescope (VLT), zlokalizowany w Obserwatorium Paranal, składa się z czterech teleskopów głównych i czterech pomocniczych. Te teleskopy mogą pracować indywidualnie, albo w zestawie, tworząc gigantyczny interferometr. Teleskopy Główne (Unit Telescopes) mają lustra główne po 8.2 m średnicy, ruchome Teleskopy Pomocnicze (Auxiliary Telescopes) patrzą w niebo zwierciadłami o średnicy 1.8 m. Polska od 10 lat należy do ESO, więc korzystają z nich także polscy astronomowie.

Nazwy czterech głównych teleskopów VLT pochodzą z języka Mapudungun (języka ludu Mapuche, rdzennych mieszkańców Chile). Nadano je w 1999 roku podczas inauguracji obserwatorium, by uhonorować miejscową kulturę. Każda nazwa odnosi się do obiektu astronomicznego widocznego na niebie. Antu (UT1) to Słońce, Kueyen (UT2) to Księżyc, Melipal (UT3) to Krzyż Południa (gwiazdozbiór nieba południowego), Yepun (UT4) to Wenus (jako gwiazda wieczorna).

Teleskopy Główne i Pomocnicze mogą pracować razem, by stworzyć gigantyczny interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer), co pozwala oglądać obiekty z rozdzielczością 25 razy lepszą, niż możliwości pojedynczego teleskopu UT. Promienie świetlne z teleskopów są wtedy łączone w VLTI przy pomocy złożonego systemu zwierciadeł w podziemnych tunelach, w których droga pokonywana przez światło musi być utrzymywana z dokładnością nie gorszą niż 1/1000 mm na sto metrów. Przy tej skali precyzji VLTI może dawać obrazy o zdolności rozdzielczej rzędu milisekund łuku, co odpowiada rozróżnieniu świateł dwóch reflektorów samochodu będącego na Księżycu.

Teleskopy Glówne 8,2-metrowe mogą być używane również indywidualnie. W przypadku jednego takiego teleskopu obrazy bardzo słabych obiektów niebieskich można otrzymać w ciągu jednogodzinnej ekspozycji. Odpowiada to dostrzeżeniu obiektów, które są cztery miliardy razy słabsze od widocznych gołym okiem. 

Te teleskopy stoją w budynkach o kontrolowanej temperaturze, które obracają się razem z nimi. Taka konstrukcja minimalizuje niesprzyjające efekty wpływające na warunki obserwacji, na przykład związane z wiatrem turbulencje powietrza w obudowie teleskopu, czy naprężenia związane za zmianą temperatury. 

W dzien teleskopy są klimatyzowane do temperatury prognozowanej na kolejną noc obserwacji. Pierwszy z Teleskopów Głównych, "Antu", rozpoczął właściwe obserwacje naukowe 1 kwietnia 1999 roku, ostatni Yepun, pod koniec 2000 roku. Obecnie działają wszystkie cztery Teleskopy Główne i wszystkie cztery Teleskopy Pomocnicze.

Europejskie Obserwatorium Południowe Podkreśla, że program instrumentów dla VLT jest najambitniejszym programem kiedykolwiek przygotowanym dla pojedynczego obserwatorium. Obejmuje kamery szerokiego pola, kamery korygowane optyką adaptatywną i spektrografy, zarówno o wysokiej zdolności rozdzielczej, jak i wieloobiektowe, pokrywające zakres widmowy od głębokiego ultrafioletu (300 nm) do średniej podczerwieni (24 µm). 

Cztery Teleskopy Glówne zazwyczaj są używane do indywidualnych obserwacji, dla trybu interferometrycznego są dostępne jedynie w ograniczonej liczbie nocy w roku. Natomiast cztery mniejsze, dedykowane Teleskopy Pomocnicze są dostępne dla VLTI każdej nocy.

VLT ma istotny wpływ na astronomię obserwacyjną. Jak informuje ESO, jest najbardziej produktywnym indywidualnym naziemnym urządzeniem obserwacyjnym, a wyniki obserwacji z VLT przynoszą przeciętnie blisko dwie publikację recenzowanych artykułów naukowych dziennie. Z pomocą VLT astronomowie dokonali szeregu odkryć, w tym tak przełomowe, jak pierwsze zdjęcie planety pozasłonecznej, śledzenie indywidualnych gwiazd poruszających się wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej i obserwacje poświaty po najdalszym znanym błysku gamma.

Osobną sławę zdobył hotel dla astronomów, Residencia, nie tylko wyróżniany nagrodami architektonicznymi, ale uwieczniony też w filmie o Jamesie Bondzie "Quantum of Solace". 

Szczególna jest rola VLT w poszukiwaniu, badaniu i monitorowaniu planet poza Układem Słonecznym i próbach odpowiedzi na pytanie o możliwość istnienia życia poza Ziemią. 

Używając teleskopu VLT, astronomowie byli w stanie po raz pierwszy dostrzec słabe światło od planety poza Układem Słonecznym, uzyskując pierwsze w historii zdjęcie egzoplanety. Ten obiekt ma około pięciu mas Jowisza. Obserwacja ta wyznacza pierwszy wielki krok w kierunku jednego z najważniejszych celów współczesnej astrofizyki: scharakteryzowania fizycznej struktury i składu chemicznego różnego rodzaju planet pozasłonecznych. 

VLT odegrał także kluczową rolę w odkryciu systemu siedmiu planet wielkości Ziemi krążących wokół gwiazdy odległej o zaledwie 40 lat świetlnych, o nazwie TRAPPIST-1. Trzy z tych planet znajdują się w tzw. ekosferze, czyli strefie zamieszkiwalnej, co oznacza, że mogą mieć na powierzchni wodę w stanie ciekłym i mogłyby zapewnić warunki dogodne do powstania życia jakie znamy. 

VLT potwierdził istnienie czarnej dziury w centrum naszej i innych galaktyk

Gwiazdy w centrum Drogi Mlecznej są upakowane tak gęsto, że dopiero wykorzystanie pełnej rozdzielczości VLT pozwoliło z niespotykaną dokładnością zobaczyć pojedyncze gwiazdy w ich ruchu wokół centrum Galaktyki. Orbity gwiazd przekonująco pokazały, że w ich centrum musi czaić się supermasywna czarna dziura, prawie trzy miliony razy bardziej masywna niż Słońce. Obserwacje VLT ujawniły także błyski światła podczerwonego dochodzące z tego rejonu w regularnych odstępach. Astronomowie użyli VLT także do zbadania centrów innych galaktyk i znalezienia tam dowodów występowania supermasywnych czarnych dziur. 

VLT zaobserwował poświatę najodleglejszego znanego błysku gamma.

Rozbłyski gamma GRB (Gamma-Ray Bursts) to jedne z najbardziej energetycznych zjawisk we Wszechświecie. Błyski wysoko energetycznego promieniowania gamma trwają od poniżej sekundy do kilku minut, zdarzają się w olbrzymich odległościach od Ziemi, na krańcach obserwowalnego Wszechświata.

VLT zaobserwował poświatę najodleglejszego znanego błysku gamma. Zmierzone przesunięcie ku czerwieni z = 8,2 oznacza, że światło z tego odległego źródła, zanim dotarło do nas, podróżowało ponad 13 miliardów lat. Błysk powstał, gdy Wszechświat miał mniej niż 600 milionów lat, czyli mniej niż 5 proc. swojego obecnego wieku. Jak oszacowano, musiał uwolnić w ciągu kilku sekund 300 razy więcej energii niż nasze Słońce w ciągu całego swojego życia, czyli przez ponad 10 miliardów lat. 

Badacze od długiego czasu próbują odkryć naturę tych eksplozji. Obserwacje pokazują, że błyski gamma występują w dwóch typach: krótkotrwałe, krótsze niż kilka sekund oraz długotrwałe. Podejrzewano, żę wywołują je dwa różne rodzaje kosmicznych zdarzeń. Obserwacje z pomocą aparatury ESO wskazują, że krótkotrwała błyski powstają w wyniku gwałtownych zderzeń czarnych dziur i gwiazd neutronowych, długotrwałe zaś są wynikiem wybuchów masywnych gwiazd znanych jako hipernowe.