L'ultima iterazione del caso scientifico del Cherenkov Telescope Array (CTA), La scienza con l'array del telescopio Cherenkov , è stato reso disponibile oggi tramite la biblioteca del sito CTA (www.cta-observatory.org/science/library/) e arXiv (1709.07997) e sarà pubblicato in un'edizione speciale del Rivista internazionale di fisica moderna D nelle prossime settimane. Il lavoro comprende più di 200 pagine che introducono ed elaborano i principali temi scientifici di CTA e collocano CTA nel contesto di altri importanti osservatori.

"Il rilascio di questo documento rappresenta un'importante pietra miliare per CTA, e dettaglia l'ampiezza e la ricchezza della scienza che sarà fatta con l'osservatorio nel prossimo decennio, " dice il co-portavoce CTA Prof. Rene Ong. "Il documento non sarebbe stato possibile senza il duro lavoro di letteralmente centinaia di membri del Consorzio CTA per un periodo di molti anni."

CTA sarà il principale osservatorio globale per l'astronomia dei raggi gamma ad altissima energia nel prossimo decennio e oltre. Il potenziale scientifico della CTA è estremamente ampio, dalla comprensione del ruolo delle particelle cosmiche relativistiche alla ricerca della materia oscura. CTA esplorerà l'universo estremo, sondare ambienti dalle immediate vicinanze dei buchi neri ai vuoti cosmici alle scale più grandi. Con la sua capacità di coprire un'enorme gamma di energia fotonica da 20 GeV a 300 TeV, CTA migliorerà tutti gli aspetti delle prestazioni rispetto agli strumenti attuali. E il suo campo visivo più ampio e la sensibilità migliorata consentiranno a CTA di eseguire rilevamenti centinaia di volte più velocemente rispetto ai precedenti telescopi TeV.

CTA affronterà una vasta gamma di domande in astrofisica e fisica fondamentale che rientrano in tre grandi temi di studio:comprensione dell'origine e del ruolo delle particelle cosmiche relativistiche, sondare ambienti estremi ed esplorare le frontiere della fisica (Capitolo 1).

"I progetti scientifici chiave descritti nel documento - indagini e osservazioni approfondite di oggetti chiave - forniranno set di dati legacy di valore duraturo e forniranno un input importante per la pianificazione del programma utente di CTA, ", ha affermato il portavoce del CTA, il prof. Werner Hofmann.

Alcune delle scoperte più promettenti verranno da un'indagine sulla nostra galassia, la Via Lattea, che dovrebbe scoprire più fonti galattiche per migliori studi sulla popolazione e per far progredire la nostra comprensione dell'origine dei raggi cosmici (Capitolo 6); la ricerca della sfuggente materia oscura con modelli non accessibili da altri esperimenti (Capitolo 4); e il rilevamento di fenomeni transitori come lampi di raggi gamma ed eventi di onde gravitazionali associati a eventi catastrofici nell'universo (Capitolo 9).

"Per me, l'aspetto più entusiasmante di CTA è il potenziale per scoperte davvero inaspettate, " afferma CTA Project Scientist, Prof. Jim Hinton. "CTA spinge a tempi più brevi, energie più elevate e oggetti più distanti. Spingere indietro le frontiere in astronomia porta sempre a qualcosa di veramente nuovo ed eccitante, e ora non vediamo l'ora di iniziare".

È passato un decennio da quando è iniziata la pianificazione scientifica per CTA, risultando in una serie di pubblicazioni in un'edizione speciale di Astroparticle Physics nel 2013. Il lavoro attuale è iniziato quello stesso anno con uno sforzo organizzato dal Consorzio CTA per sviluppare i progetti scientifici chiave (KSP) di CTA nel 2013. Dopo tre anni di sviluppo e perfezionamento che includeva revisioni interne ed esterne, i KSP sono stati incorporati in un unico documento: La scienza con l'array del telescopio Cherenkov .