CTAO is een internationaal project, waarvan ESO een van de oprichters is, naast gastheer van de zuidelijke array. De array op het noordelijk halfrond maakt deel uit van de Canarias Observatorio del Roque de los Muchachos op het Canarische eiland La Palma.
Verschillende ESO-lidstaten, waaronder Nederland, zijn bij het project betrokken. Wetenschappelijke teams over de hele wereld bereiden zich voor om de komende jaren met deze faciliteit te gaan waarnemen. De start van de bouw van de funderingen, onder leiding van een consortium van Chileense bedrijven, effent het pad voor de komst van de eerste telescopen die eind 2026 op Paranal zullen worden geïnstalleerd.
Camera’s
In 2021 kreeg Jacco Vink (Universiteit van Amsterdam) een ‘NWO-groot’-subsidie van 1,5 miljoen euro. Met deze beurs en aanvullende steun van NOVA ontwikkelt en produceert Nederland zeer gespecialiseerde camera’s voor CTAO. Binnen het project wordt samengewerkt door astronomen en natuurkundigen van de Universiteit van Amsterdam (Jacco Vink, Sera Markoff en Christoph Weniger), de Rijksuniversiteit Groningen (Manuela Vecchi en Andrey Baryshev) en het daar gevestigde NOVA-lab. Andere landen die deel uitmaken van dit consortium zijn Duitsland, het VK, Japan, Australië en de VS.
De eerste hogesnelheidscamera’s voor de zogeheten Small-Sized Telescopes gaan eind 2026 naar Chili. Daar zal het Nederlandse team de eerste testwaarnemingen doen. Projectleider Jacco Vink: “We kunnen dan meteen de eerste data verzamelen en analyseren. CTAO is een project waar we al heel lang mee bezig zijn en ik ben verheugd dat de bouw nu echt gaat beginnen”.
Gammastraling
CTAO is ontworpen om zeer hoogenergetische gammastraling te detecteren die vrijkomt bij de heftigste gebeurtenissen in het heelal. De array zal bestaan uit meer dan zestig telescopen op twee locaties: CTAO-Zuid en CTAO-Noord – één op elk halfrond – met een totale oppervlakte van meer dan een miljoen vierkante meter. Alleen al op de zuidelijke locatie zullen meer dan zestig telescopen staan, die zijn ontworpen om een breed energiebereik te registreren – van 20 GeV tot 300 TeV, miljarden keren energierijker dan zichtbaar licht.
CTAO zal hoogenergetische straling met ongekende nauwkeurigheid en precisie detecteren, waarmee hij de huidige gammastralingstelescopen ver achter zich laat. Wanneer een energetisch gammadeeltje de atmosfeer van de aarde binnenkomt, produceert het een cascade van deeltjes die zogeheten Cherenkov-straling veroorzaken – een zwakke, maar karakteristieke blauwe lichtflits. Deze flits duurt slechts een paar miljardste van een seconde en moet daarom worden vastgelegd met supersnelle en gevoelige camera’s en telescopen met een enorm licht-verzamelend vermogen die onder een ongerepte donkere hemel staan.
Door de bronnen van deze gammastraling te lokaliseren, zal CTAO meer inzicht dan ooit tevoren verschaffen in de meest extreme gebeurtenissen en objecten in ons heelal: de oorsprong en rol van relativistische kosmische deeltjes, en extreme omgevingen zoals zwarte gaten en neutronensterren. Ook zullen met CTAO de grenzen van de natuurkunde worden verkend door te zoeken naar donkere materie en Einsteins relativiteitstheorie op de proef te stellen.
Atacama
De zuidelijke array van CTAO wordt gebouwd op minder dan tien kilometer ten zuidoosten van de Very Large Telescope van ESO. Deze regio in de Chileense Atacama-woestijn biedt de helderste en donkerste hemel van alle sterrenwachten op aarde, dankzij de geografie van Chili en het streven van het land om de nachtelijke hemel te beschermen.
Op de Paranal-sterrenwacht kwamen gisteren vertegenwoordigers van CTAO, ESO, de Chileense regering en lokale autoriteiten bijeen. Na een welkomstwoord en toespraken werd een tijdcapsule begraven naast het toekomstige gebied waar de telescopen zullen worden geplaatst. Deze is gevuld met voorwerpen uit Chili en van CTAO-partners en met wetenschappelijke items, als goede wensen en doelstellingen voor de telescopen die nu in aanbouw zijn.
“Door zo'n krachtige en belangrijke faciliteit in dit gebied te bouwen, hebben ESO en CTAO er alle vertrouwen in dat de Chileense autoriteiten deze buitengewone locatie voor toekomstige generaties zullen beschermen en de enorme waarde die astronomische faciliteiten zoals CTAO lokaal en wereldwijd genereren, zullen veiligstellen”, aldus ESO directeur-generaal Xavier Barcons.