Per scoprire i segreti dell'esplosione di stelle o buchi neri, gli scienziati si sono concentrati sui raggi gamma che emettono. Però, i raggi gamma non passano attraverso l'atmosfera terrestre, rendendoli difficili da studiare. Per scoprire da quale processo ad alta energia ha origine un raggio 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 Cherenkov dal nome del fisico russo che le scoprì, durano solo pochi miliardesimi di secondo e sono invisibili a occhio nudo. Cosa c'è di più, sono molto rari, producendo un fotone di raggi gamma per m2 all'anno (per sorgenti luminose) o per secolo (per sorgenti deboli).

Al fine di migliorare le loro possibilità di catturare queste cascate, un consorzio di 1 420 ricercatori provenienti da più di 200 istituti in 31 paesi sta sviluppando un osservatorio di raggi gamma a terra chiamato Cherenkov Telescope Array (CTA). L'osservatorio, che è stato anche sostenuto da due progetti finanziati dall'UE, CTA-PP e CTA-DEV, si prevede che, una volta completato, sarà il più grande impianto di rilevamento di raggi gamma a terra del mondo.

La schiera di telescopi osserverà il cielo con una risoluzione energetica più elevata che mai. Secondo il sito web del progetto, avrà anche "precisione senza precedenti e sarà 10 volte più sensibile degli strumenti esistenti". Ciò consentirà di tracciare la radiazione gamma emessa da supernove e grandi buchi neri con una precisione molto maggiore rispetto agli attuali rivelatori di raggi gamma.

Caratteristiche dell'Osservatorio

Il CTA sarà composto da 118 telescopi suddivisi tra due siti:Paranal, Chile, nell'emisfero australe, e l'isola di La Palma, Spagna, nell'emisfero settentrionale. Sarà utilizzato per esplorare i fenomeni più estremi dell'universo e ottenere informazioni sul ruolo che le particelle ad alta energia svolgono nell'evoluzione dei sistemi cosmici. Per fare questo, il team del progetto dispiegherà tre classi di telescopi:piccoli, di medie e grandi dimensioni, per identificare i raggi gamma nell'intervallo di energia da 20 GeV a 300 TeV. Quaranta telescopi di medie e otto grandi dimensioni saranno 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, verrà utilizzato solo nel sito meridionale.

Il prototipo Schwarzschild-Couder Telescope (SCT) sviluppato per il progetto CTA ha rilevato la sua prima luce Cherenkov il 23 gennaio, a meno di una settimana dalla sua inaugurazione. Il telescopio di medie dimensioni a doppio specchio coprirà la gamma di energia da 80 GeV a 50 TeV. "Il primo del suo genere nella storia dei telescopi a raggi gamma, il design SCT dovrebbe aumentare le prestazioni CTA verso il limite teorico della tecnologia, " ha spiegato il Prof. David Williams della University of California, partner del progetto CTA, Santa Cruz, in un annuncio pubblicato sul sito web del progetto all'inizio di quest'anno.

Quello che ci aspetta?

Mentre CTA-DEV (Cherenkov Telescope Array:Infrastructure Development and Start of Implementation) e CTA-PP (The Preparatory Phase for the Cherenkov Telescope Array (CTA-PP)) si sono entrambi conclusi, l'osservatorio inizia solo ora il suo entusiasmante viaggio di scoperta. I primi telescopi di pre-produzione saranno installati entro il 2020 e l'osservatorio entrerà in funzione nel 2022. L'osservatorio, che sarà la prima del suo genere a servire come risorsa aperta di dati astronomici per astronomi e fisici delle particelle di tutto il mondo, dovrebbe essere completato entro il 2025.