Skub stjernekiggeri til det yderste med verdens største gamma-observatorium

For at opdage hemmelighederne bag eksploderende stjerner eller sorte huller, forskere har fokuseret på de gammastråler, de udsender. Imidlertid, gammastråler passerer ikke gennem jordens atmosfære, gør dem svære at studere. For at finde ud af, hvilken højenergiproces en gammastråle stammer fra, videnskabsmænd har observeret kaskaderne af sekundære partikler, der produceres, når disse stråler rammer atmosfæren. Kaskaderne - som skaber blå lysglimt kaldet Cherenkov-lys efter den russiske fysiker, der opdagede dem - varer kun et par milliardtedele af et sekund og er usynlige for det blotte øje. Hvad mere er, de er meget sjældne, producerer én gammastrålefoton pr. m2 årligt (for lyse kilder) eller pr. århundrede (for svage kilder).

For at forbedre deres chancer for at fange disse kaskader, et konsortium af 1 420 forskere fra mere end 200 institutter i 31 lande er ved at udvikle et jordbaseret gammastråleobservatorium kaldet Cherenkov Telescope Array (CTA). Observatoriet, som også er blevet støttet af to EU-finansierede projekter, CTA-PP og CTA-DEV, forventes at blive verdens største jordbaserede gamma-stråledetektionsfacilitet, når den er færdig.

Teleskoparrayet vil observere himlen med en højere energiopløsning end nogensinde før. Ifølge projektets hjemmeside, det vil også have "hidtil uset nøjagtighed og vil være 10 gange mere følsomt end eksisterende instrumenter." Dette vil gøre det muligt for den at spore gammastrålingen udsendt af supernovaer og store sorte huller med meget større præcision end nuværende gammastråledetektorer.

Observatoriefunktioner

CTA vil bestå af 118 teleskoper fordelt på to steder:Paranal, Chile, på den sydlige halvkugle, og øen La Palma, Spanien, på den nordlige halvkugle. Det vil blive brugt til at udforske de mest ekstreme fænomener i universet og få indsigt i den rolle, højenergipartikler spiller i udviklingen af ​​kosmiske systemer. At gøre dette, projektteamet vil indsætte tre klasser af teleskoper - små, mellemstore og store – for at identificere gammastråler i energiområdet 20 GeV til 300 TeV. Fyrre mellem- og otte store teleskoper vil blive installeret på både den sydlige og nordlige halvkugle. Projektets 70 små teleskoper, som er mest følsomme over for højenergiske gammastråler, vil kun blive brugt på den sydlige grund.

Prototypen Schwarzschild-Couder Telescope (SCT) udviklet til CTA-projektet opdagede sit første Cherenkov-lys den 23. januar, mindre end en uge efter indvielsen. Det dobbeltspejlede mellemstore teleskop vil dække energiområdet fra 80 GeV til 50 TeV. "Det første af sin slags i gamma-stråleteleskopernes historie, SCT-designet forventes at øge CTA-ydeevnen mod den teoretiske grænse for teknologien, " forklarede prof. David Williams fra CTA projektpartner University of California, Santa Cruz, i en meddelelse offentliggjort på projektets hjemmeside tidligere i år.

Hvad der ligger forude?

Mens CTA-DEV (Cherenkov Telescope Array:Infrastructure Development and Start of Implementation) og CTA-PP (The Preparory Phase for Cherenkov Telescope Array (CTA-PP)) begge er afsluttet, observatoriet begynder først nu sin spændende opdagelsesrejse. De første pre-produktion teleskoper vil blive installeret i 2020, og observatoriet vil begynde i drift i 2022. Observatoriet, som vil være den første af sin art til at tjene som en åben ressource af astronomiske data for astronomer og partikelfysikere verden over, forventes afsluttet i 2025.