I telescopi
Il CTAO è l’osservatorio da terra per l’astronomia gamma ad altissime energie più grande e potente al mondo. I telescopi del CTAO riveleranno i raggi gamma di alta energia sfruttando la luce Cherenkov atmosferica, cioè utilizzando l’atmosfera terrestre come fase critica del processo di osservazione (vedi Come funziona il CTAO). Quando i raggi gamma interagiscono con l’atmosfera terrestre, creano cascate di particelle che generano lampi di luce molto rapidi. Questa “luce Cherenkov” è ciò che i telescopi del CTAO catturano, in modo che gli scienziati possano studiare i raggi gamma indirettamente e darci una visione completamente nuova dell’Universo più remoto.
Per rendere ciò possibile, sono necessarie tre classi di telescopi per coprire l’ampio intervallo energetico del CTAO (da 20 GeV a 300 TeV). Secondo la Configurazione Alpha, il CTAO prevede l’installazione di quattro Large-Sized Telescope (LST, telescopi di grandi dimensioni) nell’emisfero settentrionale per l’intervallo di bassa energia (da 20 a 150 GeV), fino a 23 Medium-Sized Telescopes (MST, telescopi di medie dimensioni) distribuiti su entrambi i siti dell’array per l’intervallo di energia principale (da 150 GeV a 5 TeV) e fino a 37 Small-Sized Telescopes (SST, telescopi di piccole dimensioni) nell’emisfero meridionale per estendere l’intervallo di energia oltre i 5 TeV.
I telescopi in cifre
Il CTAO coprirà un intervallo di energia molto ampio e fornirà una risoluzione angolare e una sensibilità eccellenti rispetto a qualsiasi rivelatore di raggi gamma esistente. Grazie alla capacità di rivelare energie comprese tra 20 GeV e 300 TeV e alla sua risoluzione senza precedenti, il CTAO sarà in grado di osservare più lontano di quanto sia mai stato fatto prima e di spingersi ai confini dello spettro elettromagnetico conosciuto, fornendo una visione completamente nuova del cielo.
Esplora i nostri telescopi
I dettagli
Perché tre?
Ogni categoria di telescopi ha il compito di coprire una diversa banda di energia, per cui la tipologia e la distribuzione dei telescopi sui due siti CTAO sono importanti. Poiché gli sciami generati dai raggi gamma di altissima energia sono rari ma producono una grande quantità di luce Cherenkov, sono più facilmente rivelabili utilizzando molti SST distribuiti su una vasta area. Gli LST invece sono meno numerosi e hanno riflettori massicci per catturare i lampi più deboli ma più frequenti di energia più bassa. Infine, gli MST catturano la banda intermedia.
Specchi
Può sembrare che i telescopi abbiano un unico specchio monolitico, ma se si osserva più da vicino si nota che il riflettore di ogni telescopio è composto da vari tasselli esagonali altamente riflettenti. Questa configurazione, inventata da Guido Horn D’Arturo negli anni ’30, permette di costruire riflettori molto grandi in modo più semplice ed economico. Il CTAO utilizzerà sistemi ottici controllati da computer per allineare attivamente circa 3.500 di questi tasselli di specchio ben lucidati per focalizzare la luce nelle camere del telescopio.
Camere
Per rivelare i brevi lampi di luce Cherenkov, le camere dei telescopi devono essere circa un milione di volte più veloci di una comune fotocamera. A tal fine, verrà utilizzata una tecnologia di digitalizzazione e di innesco ad alta velocità, in grado di leggere le immagini degli sciami a una velocità di un miliardo di fotogrammi al secondo e sufficientemente sensibile da individuare i singoli fotoni. A seconda del progetto della camera, i tubi fotomoltiplicatori (PMT) o i fotomoltiplicatori al silicio (SiPM) convertiranno la luce in un segnale elettrico che verrà poi digitalizzato e trasmesso per registrare l’immagine della cascata di particelle.
