För att upptäcka hemligheterna bakom exploderande stjärnor eller svarta hål, forskare har fokuserat på gammastrålningen de sänder ut. Dock, gammastrålar passerar inte genom jordens atmosfär, gör dem svåra att studera. För att ta reda på vilken högenergiprocess en gammastråle härrör från, forskare har observerat kaskaderna av sekundära partiklar som produceras när dessa strålar träffar atmosfären. Kaskaderna – som skapar blå ljusblixtar som kallas Cherenkov-ljus efter den ryska fysikern som upptäckte dem – varar bara några miljarddels sekund och är osynliga för blotta ögat. Vad mer, de är väldigt sällsynta, producerar en gammastrålefoton per m2 årligen (för ljusa källor) eller per århundrade (för svaga källor).

För att förbättra deras chanser att fånga dessa kaskader, ett konsortium av 1 420 forskare från mer än 200 institut i 31 länder håller på att utveckla ett markbaserat gammastrålningsobservatorium kallat Cherenkov Telescope Array (CTA). Observatoriet, som också har fått stöd av två EU-finansierade projekt, CTA-PP och CTA-DEV, förväntas bli världens största markbaserade gammastrålningsdetekteringsanläggning när den är färdig.

Teleskoparrayen kommer att observera himlen med en högre energiupplösning än någonsin tidigare. Enligt projektets hemsida, den kommer också att ha "oöverträffad noggrannhet och kommer att vara 10 gånger känsligare än befintliga instrument." Detta gör att den kan spåra gammastrålningen som sänds ut av supernovor och stora svarta hål med mycket större precision än nuvarande gammastrålningsdetektorer.

Observatorium funktioner

CTA kommer att bestå av 118 teleskop uppdelade på två platser:Paranal, Chile, på södra halvklotet, och ön La Palma, Spanien, på norra halvklotet. Den kommer att användas för att utforska de mest extrema fenomenen i universum och få insikt i vilken roll högenergipartiklar spelar i evolutionen av kosmiska system. Att göra detta, projektgruppen kommer att distribuera tre klasser av teleskop – små, medelstora och stora – för att identifiera gammastrålar i energiområdet 20 GeV till 300 TeV. Fyrtio medelstora och åtta stora teleskop kommer att installeras på både södra och norra halvklotet. Projektets 70 små teleskop, som är känsligast för högenergigammastrålar, kommer endast att användas på den södra tomten.

Prototypen Schwarzschild-Couder Telescope (SCT) utvecklad för CTA-projektet upptäckte sitt första Cherenkov-ljus den 23 januari, mindre än en vecka efter invigningen. Det medelstora teleskopet med dubbla spegel kommer att täcka energiområdet 80 GeV till 50 TeV. "Det första i sitt slag i gammastrålteleskopens historia, SCT-designen förväntas öka CTA-prestanda mot den teoretiska gränsen för tekniken, " förklarade prof. David Williams från CTA-projektpartnern University of California, Santa Cruz, i ett tillkännagivande som publicerades på projektets hemsida tidigare i år.

Det som ligger framför oss?

Medan CTA-DEV (Cherenkov Telescope Array:Infrastructure Development and Start of Implementation) och CTA-PP (The Preparory Phase for the Cherenkov Telescope Array (CTA-PP)) båda har avslutats, observatoriet börjar först nu sin spännande upptäcktsresa. De första förproduktionsteleskopen kommer att installeras 2020 och observatoriet kommer att börja fungera 2022. Observatoriet, som kommer att vara den första i sitt slag att fungera som en öppen resurs för astronomiska data för astronomer och partikelfysiker över hela världen, beräknas vara klar 2025.