Para descobrir os segredos da explosão de estrelas ou buracos negros, os cientistas têm se concentrado nos raios gama que eles emitem. Contudo, raios gama não passam pela atmosfera da Terra, tornando-os difíceis de estudar. Para descobrir de qual processo de alta energia se origina um raio gama, os cientistas têm observado as cascatas de partículas secundárias produzidas quando esses raios atingem a atmosfera. As cascatas - que criam flashes de luz azuis chamados luz Cherenkov em homenagem ao físico russo que as descobriu - duram apenas alguns bilionésimos de segundo e são invisíveis a olho nu. O que mais, eles são muito raros, produzindo um fóton de raios gama por m2 anualmente (para fontes brilhantes) ou por século (para fontes fracas).

A fim de melhorar suas chances de capturar essas cascatas, um consórcio de 1.420 pesquisadores de mais de 200 institutos em 31 países está desenvolvendo um observatório de raios gama baseado em solo chamado Cherenkov Telescope Array (CTA). O observatório, que também foi apoiado por dois projetos financiados pela UE, CTA-PP e CTA-DEV, deverá ser a maior instalação de detecção de raios gama terrestre do mundo, uma vez concluída.

O conjunto de telescópios observará o céu com uma resolução de energia mais alta do que nunca. De acordo com o site do projeto, também terá "precisão sem precedentes e será 10 vezes mais sensível do que os instrumentos existentes". Isso permitirá rastrear a radiação gama emitida por supernovas e grandes buracos negros com muito mais precisão do que os detectores de raios gama atuais.

Características do observatório

O CTA será composto por 118 telescópios divididos em dois locais:Paranal, Chile, no hemisfério sul, e a ilha de La Palma, Espanha, no hemisfério norte. Ele será usado para explorar os fenômenos mais extremos no universo e obter uma visão sobre o papel que as partículas de alta energia desempenham na evolução dos sistemas cósmicos. Para fazer isso, a equipe do projeto implantará três classes de telescópios - pequenos, médio e grande porte - para identificar raios gama na faixa de energia de 20 GeV a 300 TeV. Quarenta telescópios de médio e oito de grande porte serão instalados nos hemisférios sul e norte. Os 70 telescópios de pequeno porte do projeto, que são os mais sensíveis aos raios gama de alta energia, só será usado no site do sul.

O protótipo Schwarzschild-Couder Telescope (SCT) desenvolvido para o projeto CTA detectou sua primeira luz Cherenkov em 23 de janeiro, menos de uma semana após sua inauguração. O telescópio de tamanho médio com duplo espelho cobrirá a faixa de energia de 80 GeV a 50 TeV. "O primeiro desse tipo na história dos telescópios de raios gama, o projeto SCT deve impulsionar o desempenho do CTA em direção ao limite teórico da tecnologia, "explicou o Prof. David Williams, da Universidade da Califórnia, parceira do projeto CTA, Santa Cruz, em um anúncio postado no site do projeto no início deste ano.

O que vem a seguir?

Enquanto CTA-DEV (Matriz de Telescópios Cherenkov:Desenvolvimento de Infraestrutura e Início da Implementação) e CTA-PP (Fase Preparatória para Matriz de Telescópios Cherenkov (CTA-PP)) foram concluídas, o observatório só agora está começando sua emocionante jornada de descoberta. Os primeiros telescópios de pré-produção serão instalados até 2020 e o observatório começará a operar em 2022. O observatório, que será o primeiro de seu tipo a servir como um recurso aberto de dados astronômicos para astrônomos e físicos de partículas em todo o mundo, espera-se que seja concluído até 2025.