Cherenkov Telescope Array będzie szukało wysokoenergetycznych fotonów, obserwując pośrednie oznaki ich przelotu
Światło gamma jest silnie pochłaniane przez ziemską atmosferę, a obserwatoria satelitarne ogranicza rozmiar wynoszonego na orbitę sprzętu. Takie trudności można jednak obejść albo wręcz wykorzystać. Ta idea stoi za podwójnym obserwatorium gamma Cherenkov Telescope Array (CTAO North i South). Dwie lokalizacje wybrane dla części North i South to odpowiednio La Palma na Wyspach Kanaryjskich oraz pustynia Atakama w Chile. A więc jednak obserwacje z powierzchni Ziemi? Niezupełnie.
Już sama nazwa obserwatorium – Sieć Teleskopów Czerenkowa – wskazuje na zasadę jego działania. Gdy superenergetyczny foton uderza w ziemską atmosferę, prędzej czy później, zwykle na wysokości 10–30 km, zderza się z atomami powietrza, generując kaskadę tysięcy cząstek wtórnych. Poruszają się one niezwykle szybko, z prędkością większą od prędkości światła w powietrzu (choć oczywiście mniejszą od prędkości światła w próżni). Taka superszybka cząstka emituje promieniowanie Czerenkowa – krótki błysk błękitnego światła docierający do powierzchni Ziemi. Tam będą na nie czekały teleskopy CTAO. Każdej nocy układ kilkunastu, a w przypadku CTAO South kilkudziesięciu, teleskopów o średnicy lustra 4–23 m będzie rejestrował błękitne błyski. Ponieważ kilka urządzeń zobaczy ten sam błysk z różnych stron, pozwoli to odtworzyć kierunek, z którego przyleciał promień gamma, i oszacować jego energię. A co dokładnie zobaczą teleskopy? Te największe, 23-metrowe, mogące rejestrować nawet bardzo słabe błyski, umożliwią obserwacje odległych aktywnych galaktyk i błysków gamma. Średnie, 12-metrowe, zmapują całe niebo, badając m.in. pozostałości po supernowych. Najmniejsze, 4-metrowe, przeanalizują rzadkie, ale bardzo jasne ultraenergetyczne fotony gamma.
Kiedy ruszy CTAO? Prace nad jego południową gałęzią rozpoczęły się pod koniec grudnia u.br. Pierwszy testowy teleskop na północy działa od 2018 r. Oba obserwatoria zbiorą pierwsze dane już w tym roku, a pełną sprawność osiągną do końca bieżącej dekady.