CTAO
Cherenkov Telescope Array Observatory
BREVE DESCRIZIONE
CTAO sarà il più potente osservatorio al mondo per lo studio dell’universo attraverso la rilevazione a terra dei raggi gamma di altissima energia. È un progetto che vede coinvolti paesi e ricercatori di tutto il mondo per la realizzazione di due grandi osservatori astronomici (array) uno nell’emisfero meridionale e uno nell’emisfero settentrionale. I raggi gamma sono emessi da alcuni degli oggetti più estremi e potenti dell’Universo, come i buchi neri supermassicci e le supernove.
Il CTAO, con la sua grande area di raccolta e l’ampia copertura del cielo, sarà l’osservatorio di raggi gamma ad alta energia più grande e sensibile al mondo. I due array rileveranno i raggi gamma con una precisione senza precedenti e insieme saranno fino a 10 volte più sensibili degli strumenti tuttora esistenti.
Per fornire l’elevata sensibilità richiesta su un ampio intervallo di energie, da poche decine di GeV fino a qualche centinaia di TeV, CTAO è composto da tre diversi tipi di telescopi: gli LST (Large Size Telescope) grandi telescopi di 23 m di diametro, gli MST (Medium Size Telescope) di medie dimensioni con 12 m di diametro e gli SST (Small Size Telescope) di piccole dimensioni con 4 m di diametro. In particolare gli SST sono i più numerosi e forniranno la sensibilità alle più alte energie da ~0.5 fino a ~300 TeV. Secondo l’attuale layout approvato, la cosiddetta Configurazione Alpha, il CTAO comprenderà 64 telescopi in tutto il mondo, con 13 telescopi nell’emisfero settentrionale (4 LST e 9 MST) e 51 telescopi nell’emisfero meridionale (14 MST e 37 SST) a cui si sono aggiunti altri 2 LST finanziati con i fondi del PNRR italiano. Il sito dell’emisfero settentrionale (CTAO-Nord) si trova presso l’Instituto de Astrofísica de Canarias Observatorio del Roque de los Muchachos, sull’isola di La Palma nelle Isole Canarie. Il sito meridionale (CTAO-Sud) si trova presso l’Osservatorio del Paranal dell’ESO, a circa dieci chilometri a sud-est del Very Large Telescope. Questa è una delle regioni più aride e isolate della Terra: un paradiso astronomico. L’integrazione del CTAO nell’infrastruttura esistente Paranal-Armazones consentirà di sfruttare le strutture all’avanguardia dell’ESO.
RUOLO DELL’OSSERVATORIO
I telescopi SST sono sviluppati da un consorzio internazionale di qualche centinaio di persone ed e’ coordinato da INAF, che fornisce più del 60% dei fondi necessari per la loro costruzione. L’Osservatorio Astronomico di Brera coordina la partecipazione dei vari istituti INAF al progetto, sotto la responsabilità di Gianpiero Tagliaferri che presiede anche il comitato internazionale che gestisce il progetto. Quindi il nostro istituto ha un ruolo fondamentale nello costruzione di questo osservatorio internazionale avendo la responsabilità della costruzione dei telescopi SST, che a loro volta sono basati sui telescopi ASTRI, che sono una specie di precursore degli SST, sviluppati sempre dall’Osservatorio Astronomico di Brera sotto la guida di Giovanni Pareschi (vedi link al progetto ASTRI).
L’Osservatorio Astronomico di Brera coordina anche, sotto la guida di Giovanni Pareschi, lo sviluppo e realizzazione delle ottiche dei due telescopi LST che verranno costruiti al sito sud di CTAO grazie al contributo dei fondi italiani del PNRR.
PERSONALE OSSERVATORIO COINVOLTO IN CTAO
- Stefano Basso
- Maria Grazia Bernardini
- Andrea Bianco
- Giacomo Bonnoli
- Alessandro Caccianiga
- Massimiliano Casiraghi
- Stefano Covino
- Paolo D’Avanzo
- Roberto Della Ceca
- Dino Fugazza
- Giancarlo Ghirlanda
- Simone Iovenitti
- Giuseppe Malaspina
- Alida Marchetti
- Rachele Millul
- Lara Nava
- Giovanni Pareschi
- Gabriele Ponti
- Marco Riva
- Patrizia Romano
- Giorgia Sironi
- Daniele Spiga
- Gianpiero Tagliaferri
- Fabrizio Tavecchio
- Stefano Vercellone
- Anna Wolter
TIMELINE
2010 –
WEBSITE
CONTATTI
gianpiero.tagliaferri AT inaf.it
CREDITI
Contenuti pagina web – luglio 2024: G. Tagliaferri.
Approfondimento: Scienza con CTAO
CTAO sarà il primo osservatorio di raggi gamma “aperto”: i suoi dati e il software di analisi saranno resi disponibili in tutto il mondo (dopo un periodo di proprietà), coinvolgendo un’ampia comunità di ricerca nel campo dell’astronomia e della fisica delle alte energie.
Il suo potenziale scientifico è estremamente ampio, dalla comprensione del ruolo delle particelle cosmiche relativistiche alla ricerca della materia oscura. Le osservazioni effettuate con il CTAO mireranno a comprendere l’influenza delle particelle ad alta energia nell’evoluzione dei sistemi cosmici e a studiare alcuni degli eventi più estremi e violenti che si verificano nell’Universo ad alta energia. Il CTAO esplorerà gli ambienti dalle immediate vicinanze dei buchi neri ai vuoti cosmici su scala più grande. Potrebbe anche portare a una fisica completamente nuova poiché studia la natura della materia e delle forze oltre il modello standard.
Sebbene l’atmosfera terrestre impedisca ai raggi gamma di raggiungere la superficie, le loro interazioni con l’atmosfera creano particelle ad altissima energia. Queste particelle viaggiano più velocemente della velocità della luce nell’aria e di conseguenza emettono un lampo di radiazione blu (luce Cherenkov), simile a un boom sonico creato da un aereo che supera la velocità del suono. Gli specchi e le telecamere ad alta velocità del CTAO cattureranno questi lampi di brevissima durata (dell’ordine dei nanosecondi) e individueranno la loro direzione. Ciò consentirà di far risalire ogni raggio gamma alla sua sorgente cosmica, consentendo agli astronomi di affrontare alcuni dei misteri più duraturi dell’astrofisica.
Il CTAO avrà la capacità di rilevare i raggi gamma nella banda di energia da poche decine di GeV fino a centinaia di TeV. Alle energie più basse, il CTAO indagherà eventi variabili nel tempo (transienti) nell’Universo distante; alle energie più elevate spingerà l’astronomia osservativa in una parte precedentemente inesplorata dello spettro elettromagnetico per offrire una visione completamente nuova del cielo.
Il CTAO vedrà il cielo con una risoluzione energetica più elevata che mai, consentendogli di cercare particelle di materia oscura in annichilazione, e sarà anche in grado di ripuntarsi rapidamente per catturare i lampi di raggi gamma mentre esplodono.
