Portare l’osservazione delle stelle al suo limite con il più grande osservatorio per raggi gamma al mondo
Per scoprire i segreti delle stelle che esplodono o dei buchi neri, gli scienziati hanno concentrato la loro attenzione sui raggi gamma da loro emessi. I raggi gamma, tuttavia, non attraversano l’atmosfera terrestre, il che li rende difficili da studiare. Per scoprire da quale processo ad alta energia hanno origine i raggi gamma, gli scienziati hanno osservato le cascate di particelle secondarie prodotte quando questi raggi colpiscono l’atmosfera. Le cascate, che creano lampi di luce blu chiamati luce di Cherenkov in onore del fisico russo che li ha scoperti, durano solo pochi miliardesimi di secondo e sono invisibili a occhio nudo. Ma, soprattutto, sono molto rare, producendo un solo fotone del raggio gamma per metro quadrato all'anno (per sorgenti brillanti) o per secolo (per sorgenti deboli). Allo scopo di migliorare le loro probabilità di catturare queste cascate, un consorzio composto da 1 420 ricercatori provenienti da più di 200 istituti in 31 paesi sta sviluppando un osservatorio per raggi gamma a terra chiamato CTA (Cherenkov Telescope Array). Una volta completato, ci si aspetta che l’osservatorio, che è stato anche supportato da due progetti finanziati dall’UE, CTA-PP e CTA-DEV, diventi la struttura a terra per il rilevamento dei raggi gamma più grande al mondo. Il sistema di telescopi osserverà il cielo con una risoluzione energetica alta come mai prima d’ora. Secondo il sito web del progetto, avrà anche una «precisione senza precedenti e sarà 10 volte più sensibile degli strumenti attuali». Questo gli consentirà di localizzare la radiazione gamma emessa dalle supernove e da grandi buchi neri con una precisione molto superiore a quella degli attuali rivelatori di raggi gamma. Caratteristiche dell’osservatorio Il CTA sarà formato da 118 telescopi suddivisi in due siti: Paranal, Cile, nell’emisfero meridionale, e l’isola di La Palma, Spagna, nell’emisfero settentrionale. Verrà utilizzato per studiare i fenomeni più estremi nell’universo e per ottenere una visione generale del ruolo che le particelle ad alta energia giocano nell’evoluzione dei sistemi cosmici. Per fare questo, il team del progetto schiererà tre classi di telescopi, con dimensioni piccole, medie e grandi, per identificare i raggi gamma nell’intervallo energetico tra 20 GeV e 300 TeV. Quaranta telescopi di dimensioni medie e otto di dimensioni grandi verranno installati sia nell’emisfero meridionale che in quello settentrionale. I 70 telescopi di piccole dimensioni del progetto, che sono i più sensibili ai raggi gamma ad alta energia, verrano usati soltanto nel sito meridionale. Il telescopio prototipo SCT (Schwarzschild-Couder Telescope), sviluppato per il progetto CTA, ha rilevato la sua prima luce di Cherenkov il 23 gennaio, meno di una settimana dopo la sua inaugurazione. Questo telescopio di medie dimensioni a doppio specchio coprirà l’intervallo energetico tra 80 GeV e 50 TeV. «La prima del suo tipo nella storia dei telescopi a raggi gamma, si prevede che la progettazione SCT incrementi le prestazioni del CTA avvicinandole al limite teorico della tecnologia», ha spiegato il prof. David Williams dell’Università della California, Santa Cruz, partner del progetto CTA, in un annuncio postato sul sito web del progetto all'inizio di quest’anno. Che cosa riserva il futuro? Sia CTA-DEV (Cherenkov Telescope Array: Infrastructure Development and Start of Implementation) che CTA-PP (The Preparatory Phase for the Cherenkov Telescope Array (CTA-PP)) si sono entrambi conclusi, ma l’osservatorio sta appena adesso iniziando il suo entusiasmante viaggio di scoperta. I primi telescopi di preproduzione verranno installati entro il 2020 e l’osservatorio inizierà la sue attività nel 2022. Si prevede che l’osservatorio, che sarà il primo del suo tipo a fungere da risorsa aperta di dati astronomici per astronomi e fisici delle particelle in tutto il mondo, venga completato entro il 2025. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto CTA-DEV/CTA-PP
Paesi
Germania
