Los telescopios
El CTAO será el mayor y más potente observatorio terrestre del mundo para la astronomía de rayos gamma de muy altas energías. Los telescopios del CTAO detectarán rayos gamma de alta energía con la técnica Cherenkov, que incluye la atmósfera terrestre como paso crítico en el proceso de detección (ve a Cómo funciona CTAO). Cuando los rayos gamma interactúan con la atmósfera terrestre, crean cascadas de partículas que generan destellos de luz extremadamente rápidos. Es esta luz, la luz Cherenkov, la que captan los telescopios del CTAO para que las científicas y científicos puedan estudiar los rayos gamma indirectamente y ofrecernos una visión completamente nueva del Universo extremo.
Para que esto sea posible, se necesitan tres clases de telescopios que cubran el amplio rango de energía del CTAO (de 20 GeV a 300 TeV). Siguiendo la Configuración Alfa, el CTAO planea cuatro Large-Sized Telescopes (los telescopios de mayor tamaño) en el hemisferio norte para su rango de baja energía (20 a 150 GeV), hasta 23 Medium-Sized Telescopes (los telescopios de tamaño medio) distribuidos en ambos emplazamientos del conjunto para su rango de energía central (150 GeV a 5 TeV), y hasta 37 Small-Sized Telescopes (los telescopios más pequeños) en el hemisferio sur para ampliar el rango de energía por encima de 5 TeV.
Nuestros telescopios en cifras
El CTAO cubrirá un rango de energía muy amplio y proporcionará una resolución angular y una sensibilidad excelentes en comparación con cualquier detector de rayos gamma existente. Con su capacidad para detectar energías entre 20 GeV y 300 TeV y su resolución sin parangón, el CTAO podrá observar más lejos que nunca y llevar más allá el límite del espectro electromagnético conocido, proporcionando una visión completamente nueva del cielo.
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Más detalles
¿Por qué tres?
eCada clase de telescopio tiene la misión de cubrir un rango de energía distinto, por lo que los diseños y la distribución de los telescopios en los dos emplazamientos de los conjuntos del CTAO son importantes. Dado que las cascadas de partículas generadas por los rayos gamma de mayor energía son poco frecuentes, pero producen una gran cantidad de luz Cherenkov, distribuir una gran cantidad de SSTs en un área extensa incrementa nuestras posibilidades de detección. En cambio, los LSTs son menos numerosos y disponen de reflectores mucho más grandes para captar los destellos más débiles, y a la vez más frecuentes, de menor energía. Los MSTs captan el rango intermedio.
Espejos
Puede parecer que nuestros telescopios tienen un espejo monolítico sólido, pero, si miras más de cerca, verás que el reflector de cada telescopio está formado por muchos segmentos de espejo hexagonales altamente reflectantes. Este diseño, inventado por Guido Horn D’Arturo en los años 30, permite construir reflectores muy grandes de forma más fácil y económica. El CTAO utilizará sistemas ópticos controlados por ordenadores para alinear de manera activa aproximadamente 3500 de estos segmentos altamente pulidos, con el fin de enfocar la luz hacia las cámaras de los telescopios.
Cámaras
Para detectar los breves destellos de luz Cherenkov, las cámaras de los telescopios deben ser aproximadamente un millón de veces más rápidas que una cámara común. Para ello, utilizarán una tecnología de digitalización de alta velocidad capaz de leer imágenes de cascadas de partículas a una velocidad de mil millones de fotogramas por segundo y lo suficientemente sensible como para resolver fotones individuales. Dependiendo del diseño de la cámara, los tubos fotomultiplicadores o los fotomultiplicadores de silicio convertirán la luz en una señal eléctrica que luego se digitalizará y transmitirá para registrar la imagen de la cascada.
