Den senaste iterationen av Cherenkov Telescope Array (CTA:s) vetenskapliga fall, Vetenskap med Cherenkov Telescope Array , gjordes tillgänglig idag via CTA:s webbplatsbibliotek (www.cta-observatory.org/science/library/) och arXiv (1709.07997) och kommer att publiceras i en specialutgåva av International Journal of Modern Physics D under de kommande veckorna. Arbetet omfattar mer än 200 sidor som introducerar och utvecklar CTA:s stora vetenskapsteman och placerar CTA i sammanhang med andra stora observatorier.

"Utgivningen av detta dokument representerar en viktig milstolpe för CTA, och den beskriver vidden och rikedomen av den vetenskap som kommer att göras med observatoriet under det kommande decenniet, " säger CTA:s medtalesman Prof. Rene Ong. "Dokumentet hade inte varit möjligt utan det hårda arbetet från bokstavligen hundratals CTA Consortium-medlemmar under en period av många år."

CTA kommer att vara det främsta globala observatoriet för gammastrålastronomi med mycket hög energi under det kommande decenniet och därefter. Den vetenskapliga potentialen för CTA är extremt bred, från att förstå rollen som relativistiska kosmiska partiklar till sökandet efter mörk materia. CTA kommer att utforska det extrema universum, sondera miljöer från den omedelbara närheten av svarta hål till kosmiska tomrum på de största skalorna. Med sin förmåga att täcka ett enormt intervall i fotonenergi från 20 GeV till 300 TeV, CTA kommer att förbättra alla aspekter av prestanda med avseende på nuvarande instrument. Och dess bredare synfält och förbättrade känslighet kommer att göra det möjligt för CTA att mäta hundratals gånger snabbare än tidigare TeV-teleskop.

CTA kommer att ta upp ett brett spektrum av frågor inom astrofysik och grundläggande fysik som faller under tre stora studieteman:förstå ursprung och roll för relativistiska kosmiska partiklar, utforska extrema miljöer och utforska gränser inom fysiken (kapitel 1).

"De nyckelvetenskapsprojekt som beskrivs i dokumentet - undersökningar och djupa observationer av nyckelobjekt - kommer att ge äldre datauppsättningar av varaktigt värde och kommer att ge viktig input för planeringen av CTA:s användarprogram, "sade CTA -talesman prof. Werner Hofmann.

Några av de mest lovande upptäckterna kommer från en undersökning av vår Vintergatans galax, som borde upptäcka fler galaktiska källor för förbättrade befolkningsstudier och för att främja vår förståelse av ursprunget till kosmiska strålar (kapitel 6); sökandet efter den svårfångade mörka materien med modeller som inte är tillgängliga för andra experiment (kapitel 4); och upptäckten av transienta fenomen som gammastrålningskurar och gravitationsvåghändelser associerade med katastrofala händelser i universum (kapitel 9).

"För mig, den mest spännande aspekten av CTA är potentialen för verkligt oväntade upptäckter, " säger CTA Project Scientist, Prof. Jim Hinton. "CTA driver till kortare tidsskalor, högre energier och mer avlägsna objekt. Att dra tillbaka gränserna inom astronomi leder alltid till något riktigt nytt och spännande, och nu längtar vi alla efter att komma igång."

Det har gått ett decennium sedan vetenskapsplaneringen för CTA startade, resulterade i en serie publikationer i en specialutgåva av Astroparticle Physics 2013. Det nuvarande arbetet började samma år med en organiserad insats av CTA Consortium för att utveckla CTA:s Key Science Projects (KSP) 2013. Efter tre år av utveckling och förfining som inkluderade interna och externa granskningar, KSP:erna införlivades i ett enda dokument: Vetenskap med Cherenkov Telescope Array .